< Return to Video

De kwantumcomputer uitgelegd in tien minuten

  • 0:01 - 0:02
    Laten we een spelletje spelen.
  • 0:03 - 0:06
    Stel je voor dat je in Las Vegas
  • 0:06 - 0:07
    in een casino bent
  • 0:07 - 0:11
    en je besluit om een spelletje te spelen
    op een van de computers van het casino,
  • 0:11 - 0:14
    zoals je ook solitaire of schaken
    zou kunnen spelen.
  • 0:14 - 0:18
    De computer kan zetten doen in het spel,
    net zoals de menselijke speler.
  • 0:18 - 0:20
    Dit is een 'kop of munt'-spel.
  • 0:21 - 0:24
    Het begint met een munt
    die 'kop' laat zien
  • 0:24 - 0:26
    en de computer speelt eerst.
  • 0:26 - 0:28
    Hij kiest om de munt te draaien of niet,
  • 0:29 - 0:30
    maar jij ziet het resultaat niet.
  • 0:31 - 0:32
    Daarna is het jouw beurt.
  • 0:33 - 0:36
    Jij kunt ook kiezen
    de munt te draaien of niet
  • 0:36 - 0:39
    en jouw zet zal niet zichtbaar zijn
    voor je tegenspeler, de computer.
  • 0:40 - 0:44
    Uiteindelijk speelt de computer opnieuw
    en hij kan de munt draaien of niet,
  • 0:44 - 0:46
    en na deze drie ronden
  • 0:46 - 0:48
    wordt het resultaat getoond,
  • 0:48 - 0:51
    en als het 'kop' is, wint de computer,
  • 0:51 - 0:53
    en als het 'munt' is, win jij.
  • 0:54 - 0:56
    Het is dus een tamelijk simpel spel,
  • 0:56 - 0:59
    en als iedereen eerlijk speelt
    en de munt eerlijk is,
  • 0:59 - 1:03
    dan heb je vijftig procent kans
    om dit spel te winnen.
  • 1:03 - 1:05
    En om dat te bevestigen,
  • 1:05 - 1:09
    vroeg ik mijn studenten om dit spel
    op onze computers te spelen,
  • 1:09 - 1:11
    en na vele, vele pogingen,
  • 1:11 - 1:15
    eindigde hun winstpercentage
    op vijftig procent, of daar dichtbij,
  • 1:15 - 1:16
    zoals verwacht.
  • 1:16 - 1:18
    Klinkt als een saai spelletje, nietwaar?
  • 1:18 - 1:22
    Maar wat als je dit spelletje
    tegen een kwantumcomputer zou spelen?
  • 1:23 - 1:26
    In Las Vegas hebben ze
    geen kwantumcomputers,
  • 1:26 - 1:28
    voor zover ik weet,
  • 1:28 - 1:31
    maar IBM heeft een werkende
    kwantumcomputer gebouwd.
  • 1:31 - 1:32
    Dit is hem.
  • 1:33 - 1:34
    Maar wat is een kwantumcomputer?
  • 1:35 - 1:37
    Kwantumfysica beschrijft
  • 1:37 - 1:41
    het gedrag van atomen
    en fundamentele deeltjes,
  • 1:41 - 1:44
    zoals elektronen en fotonen.
  • 1:44 - 1:45
    Een kwantumcomputer werkt
  • 1:45 - 1:48
    door het besturen van het gedrag
    van deze deeltjes,
  • 1:48 - 1:52
    maar op een manier die totaal anders is
    dan bij gewone computers.
  • 1:52 - 1:56
    Een kwantumcomputer is dus
    niet zomaar een veel krachtiger versie
  • 1:56 - 1:58
    van onze huidige computers,
  • 1:58 - 2:02
    zoals een gloeilamp
    niet een veel krachtiger kaars is.
  • 2:02 - 2:06
    Je kunt geen gloeilamp maken
    door steeds betere kaarsen te maken.
  • 2:07 - 2:09
    Een gloeilamp is een andere technologie,
  • 2:09 - 2:12
    gebaseerd op diepere
    wetenschappelijke kennis.
  • 2:12 - 2:16
    Zo is kwantumcomputer
    een nieuw soort apparaat,
  • 2:16 - 2:18
    gebaseerd op kennis van de kwantumfysica.
  • 2:18 - 2:22
    En net zoals de gloeilamp
    de samenleving veranderde,
  • 2:22 - 2:24
    hebben ook kwantumcomputers
    in potentie grote invloed
  • 2:24 - 2:26
    op veel aspecten van ons leven,
  • 2:26 - 2:30
    waaronder onze veiligheidsbehoefte,
    gezondheidszorg en zelfs het internet.
  • 2:31 - 2:35
    Bedrijven over de hele wereld
    werken aan deze apparaten
  • 2:35 - 2:37
    en om te snappen
    waarom we zo opgewonden zijn,
  • 2:38 - 2:40
    spelen we nu ons spelletje
    op een kwantumcomputer.
  • 2:41 - 2:46
    Nu kan ik van hieruit inloggen
    op IBM's kwantumcomputer,
  • 2:46 - 2:48
    waardoor ik het spel
    op afstand kan spelen,
  • 2:48 - 2:49
    en dat kunnen jullie ook.
  • 2:50 - 2:56
    Om dit te doen, herinner je de email,
    een tijdje geleden, van TED,
  • 2:56 - 2:59
    die je vroeg of je de munt
    wel of niet wilde omdraaien,
  • 2:59 - 3:01
    als je het spelletje speelde.
  • 3:01 - 3:06
    Eigenlijk vroegen we je te kiezen
    tussen een cirkel of een vierkant.
  • 3:06 - 3:10
    Dat wist je niet, maar je keuze
    voor cirkel betekent 'draai de munt',
  • 3:10 - 3:13
    en je keuze voor het vierkant
    betekent 'draai de munt niet'.
  • 3:13 - 3:16
    We kregen 372 antwoorden.
  • 3:16 - 3:17
    Dank jullie wel.
  • 3:17 - 3:21
    Dat betekent dat we 372 spelletjes
    kunnen spelen tegen de kwantumcomputer
  • 3:21 - 3:23
    door jullie keuzes te gebruiken.
  • 3:23 - 3:25
    En het spelletje gaat behoorlijk snel,
  • 3:25 - 3:27
    ik kan je het resultaat meteen laten zien.
  • 3:28 - 3:31
    Helaas, jullie deden het niet erg goed.
  • 3:31 - 3:33
    (Gelach)
  • 3:33 - 3:36
    De kwantumcomputer won bijna elk spel.
  • 3:36 - 3:40
    Het verloor er een paar vanwege
    operationele fouten in de computer.
  • 3:40 - 3:42
    (Gelach)
  • 3:42 - 3:45
    Hoe lukte het om zo'n geweldige
    winnende serie te scoren?
  • 3:46 - 3:49
    Het lijkt magie of valsspelen,
  • 3:49 - 3:51
    maar het is gewoon
    kwantumfysica in actie.
  • 3:52 - 3:53
    Het werkt zo.
  • 3:53 - 3:59
    Een normale computer simuleert
    kop of munt als een bit,
  • 3:59 - 4:01
    een nul of een één,
  • 4:01 - 4:04
    of een stroompje dat aan of uit gaat
    in een computerchip.
  • 4:04 - 4:07
    Een kwantumcomputer
    doet dat totaal anders.
  • 4:07 - 4:12
    Een kwantum-bit heeft een wat flexibelere,
    niet-binaire identiteit.
  • 4:13 - 4:18
    Het bestaat in een superpositie,
    of een combinatie van nul en één,
  • 4:18 - 4:23
    met een bepaalde kans op een nul
    en een bepaalde kans op een één.
  • 4:24 - 4:26
    Met andere woorden,
    zijn identiteit is een spectrum.
  • 4:27 - 4:31
    Het kan, bijvoorbeeld, zeventig procent
    kans zijn om een nul te zijn
  • 4:31 - 4:33
    en dertig procent om een één te zijn
  • 4:33 - 4:37
    of 80-20 of 60-40.
  • 4:37 - 4:40
    De mogelijkheden zijn eindeloos.
  • 4:40 - 4:41
    De basisgedachte is
  • 4:41 - 4:45
    dat we de precieze waarden
    nul en één moeten loslaten
  • 4:45 - 4:47
    en onzekerheid moeten toelaten.
  • 4:48 - 4:49
    Tijdens het spelletje
  • 4:49 - 4:54
    creëert de kwantumcomputer
    deze glijdende combinatie van kop en munt,
  • 4:54 - 4:55
    nul en één,
  • 4:55 - 4:58
    dus wat de speler ook doet,
  • 4:58 - 4:59
    draaien of niet draaien,
  • 4:59 - 5:01
    deze superpositie blijft intact.
  • 5:02 - 5:05
    Het is zoiets als het roeren
    van een mix van twee vloeistoffen.
  • 5:06 - 5:10
    Of je nu roert of niet,
    de vloeistof blijft gemixt,
  • 5:10 - 5:13
    maar in zijn laatste zet,
  • 5:13 - 5:17
    kan de kwantumcomputer
    de nul en één 'ontmixen',
  • 5:17 - 5:20
    en zo perfect 'kop' eruit halen
    zodat jij elke keer verliest.
  • 5:20 - 5:22
    (Gelach)
  • 5:22 - 5:26
    Als je dit een beetje raar vindt,
    heb je groot gelijk.
  • 5:27 - 5:31
    Gewone munten hebben
    geen combinatie van kop en munt.
  • 5:31 - 5:35
    Wij ervaren deze flexibele
    kwantumrealiteit niet
  • 5:35 - 5:37
    in ons dagelijks leven.
  • 5:37 - 5:40
    Als je in verwarring bent over kwantum,
  • 5:40 - 5:41
    geen zorgen, je gaat het begrijpen.
  • 5:41 - 5:45
    (Gelach)
  • 5:45 - 5:49
    Maar ook al kunnen we
    de vreemde kwantumwereld niet ervaren,
  • 5:49 - 5:52
    we kunnen de reële effecten wel zien.
  • 5:52 - 5:54
    Je hebt de resultaten zelf kunnen zien.
  • 5:55 - 5:56
    De kwantumcomputer won,
  • 5:56 - 6:00
    omdat hij gebruik maakte
    van superpositie en onzekerheid,
  • 6:01 - 6:03
    en deze kwantumeigenschappen zijn sterk,
  • 6:03 - 6:05
    niet alleen om muntspelletjes te winnen,
  • 6:06 - 6:09
    maar ook om er toekomstige
    kwantumtechnologieën mee te maken.
  • 6:09 - 6:13
    Laat me drie voorbeelden geven
    van mogelijke toepassingen
  • 6:13 - 6:14
    die ons leven kunnen veranderen.
  • 6:15 - 6:20
    Allereerst, kwantumonzekerheid kun je
    gebruiken om geheime sleutels te maken
  • 6:20 - 6:24
    om boodschappen te versleutelen
    die we verzenden,
  • 6:24 - 6:29
    zodat hackers de sleutel niet stiekem
    perfect kunnen kopiëren,
  • 6:29 - 6:31
    vanwege de kwantumonzekerheid.
  • 6:32 - 6:36
    Ze zouden de natuurwetten
    moeten overtreden
  • 6:36 - 6:37
    om de sleutel te hacken.
  • 6:38 - 6:42
    Deze manier van onbreekbare encryptie
    wordt al getest door banken
  • 6:42 - 6:44
    en andere instituten wereldwijd.
  • 6:45 - 6:51
    Vandaag de dag gebruiken we wereldwijd
    meer dan 17 miljard gekoppelde apparaten.
  • 6:52 - 6:55
    Stel je voor wat kwantumversleuteling
    in de toekomst kan betekenen.
  • 6:56 - 7:02
    Ten tweede, kwantumcomputers kunnen
    de zorg en geneeskunde transformeren.
  • 7:02 - 7:08
    Bijvoorbeeld, het ontwerp en het onderzoek
    naar moleculen voor geneesmiddelen
  • 7:08 - 7:10
    is tegenwoordig een uitdagend probleem
  • 7:10 - 7:15
    en dat is omdat de exacte
    beschrijving en berekeningen
  • 7:15 - 7:19
    van alle kwantumeigenschappen
    van alle atomen in een molecuul
  • 7:19 - 7:23
    zelfs voor onze supercomputers
    een zeer moeilijke rekentaak is.
  • 7:23 - 7:26
    Maar een kwantumcomputer kan dat beter,
  • 7:26 - 7:29
    want die werkt dankzij
    dezelfde kwantumeigenschappen
  • 7:29 - 7:32
    als de moleculen die hij
    probeert te simuleren.
  • 7:32 - 7:36
    Toekomstige, grootschalige
    kwantumsimulaties voor geneesmiddelen
  • 7:36 - 7:40
    kunnen mogelijk leiden tot behandelingen
    voor ziekten zoals Alzheimer,
  • 7:40 - 7:42
    met effect op duizenden levens.
  • 7:42 - 7:45
    En ten derde, mijn favoriete
    kwantumtoepassing
  • 7:45 - 7:50
    is teleporteren van informatie
    van de ene naar de andere plaats
  • 7:50 - 7:53
    zonder de informatie fysiek te verzenden.
  • 7:54 - 7:57
    Dat klinkt als sciencefiction,
    maar het is mogelijk,
  • 7:57 - 8:01
    want de flexibele eigenschappen
    van de kwantumdeeltjes
  • 8:01 - 8:04
    kunnen met elkaar verstrengeld raken
    dwars door ruimte en tijd,
  • 8:04 - 8:08
    zodanig dat als je iets verandert
    aan één deeltje,
  • 8:08 - 8:10
    dat dan impact heeft op het andere,
  • 8:10 - 8:12
    en dat creëert een
    kanaal voor teleportering.
  • 8:13 - 8:16
    Dit is al gedemonstreerd
    in onderzoekslaboratoria
  • 8:16 - 8:19
    en kan deel uitmaken
    van een toekomstig kwantuminternet.
  • 8:19 - 8:23
    We hebben nu nog niet zo'n netwerk,
  • 8:23 - 8:25
    maar mijn team werkt wel
    aan deze mogelijkheden
  • 8:26 - 8:29
    door een kwantumnetwerk
    op een kwantumcomputer te simuleren.
  • 8:30 - 8:34
    We hebben interessante nieuwe protocollen
    en ontwerpen geïmplementeerd,
  • 8:34 - 8:40
    zoals teleportering tussen
    verschillende gebruikers in het netwerk,
  • 8:40 - 8:42
    efficiënte dataoverdracht
  • 8:42 - 8:44
    en zelfs veilig stemmen.
  • 8:45 - 8:47
    Een kwantumfysicus zoals ik
    beleeft een hoop lol.
  • 8:47 - 8:49
    Ik kan het echt aanraden.
  • 8:49 - 8:51
    (Gelach)
  • 8:51 - 8:54
    Wij zijn de ontdekkingsreizigers
    in een kwantumwonderland.
  • 8:54 - 8:57
    Wie weet wat voor toepassingen
    we hierna zullen ontdekken.
  • 8:57 - 9:00
    We moeten voorzichtig
    en verantwoordelijk voortschrijden
  • 9:00 - 9:02
    terwijl we onze kwantumtoekomst uitbouwen.
  • 9:03 - 9:05
    En voor mij persoonlijk
  • 9:05 - 9:10
    zie ik kwantumfysica niet als een tool
    om alleen kwantumcomputers te bouwen.
  • 9:10 - 9:15
    Ik zie kwantumcomputers als een manier
    om de mysteries van de natuur te ontdekken
  • 9:15 - 9:19
    en om de verborgen wereld
    buiten onze ervaring te laten zien.
  • 9:19 - 9:21
    Hoe verbazingwekkend is het
    dat wij mensen,
  • 9:21 - 9:24
    met onze relatief beperkte toegang
    tot het universum,
  • 9:24 - 9:27
    toch ver over onze horizon
    heen kunnen kijken
  • 9:27 - 9:30
    door alleen onze verbeelding
    en ons vernuft te gebruiken.
  • 9:30 - 9:33
    En het universum beloont ons
  • 9:33 - 9:36
    door te laten zien hoe ongelooflijk
    interessant en verrassend het is.
  • 9:37 - 9:41
    De toekomst is fundamenteel onzeker
  • 9:41 - 9:44
    en voor mij is dat zeker opwindend.
  • 9:44 - 9:45
    Dank jullie wel.
  • 9:46 - 9:49
    (Applaus)
Title:
De kwantumcomputer uitgelegd in tien minuten
Speaker:
Shohini Ghose
Description:

Een kwantumcomputer is niet zomaar een veel krachtiger versie van de huidige computers; het is iets totaal anders, gebaseerd op voortschrijdende wetenschappelijke inzichten -- en meer dan een beetje onzekerheid. Stap in het kwantumwonderland met TED Fellow Shohini Ghose en leer hoe deze technologie de belofte inhoudt van een transformatie van de geneeskunde, het creëren van volledig veilige encryptie en zelfs het teleporteren van informatie.
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TEDTalks
Duration:
10:04

Dutch subtitles

Revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.