一個國際研究小組聲稱已經進行了有史以來第一次成功“量子糾纏”多細胞生物的實驗。該團隊的研究最近發表在預印本論文中,稱他們成功地將緩步動物——一種被親切地稱為“水熊”的小動物——置于一對超導量子比特之間的量子糾纏狀態。換句話說:研究人員設法將緩步動物置于一種直接與量子位相連的狀態,這樣水熊蟲或量子位發生的任何事情都會同時影響這三者。這是量子計算的基本屬性。但這種量子函數通常只發生在粒子大小的物體上。研究人員之前曾將單細胞生物置于量子糾纏狀態,但這將標志著科學家首次對復雜的生物有機體這樣做。
然而,對于團隊努力的重要性存在一些爭論。根據研究人員的論文:我們觀察到隱生動物和超導量子位之間的耦合,并在這個組合系統和另一個量子位之間準備了高度糾纏狀態。緩步動物本身被證明與其余的子系統糾纏在一起。然后觀察到動物在低于 10 mK 的溫度和 6 × 10?6 mbar 的壓力下 420 小時后恢復到其活躍形式,創造了復雜生命形式能夠生存的條件的新記錄。那里有很多東西需要解開,但最重要的是:由于“糾纏”的定義似乎很松散,其他物理學家很早就對這項工作提出了批評。正如Live Science 的 Brandon Specktor所發現的那樣,社交媒體上的嗡嗡聲似乎完全持懷疑態度:但是,正如 Specktor 還指出的那樣,這一切都可能在同行評審中得到解決。現在,讓我們談談實驗本身。量子位是一個電路,將緩步動物放在它旁邊,它會通過我們 150 多年來已知的電磁定律來影響它。在量子位旁邊放一粒灰塵也會產生類似的效果。
圣誕節前的噩夢
緩步動物是我們所知道的最具彈性的生物之一。它們可以進入假死狀態,在這種狀態下它們沒有可觀察到的生物功能,以便在極端惡劣的環境中生存。正是出于這個原因,科學家們選擇嘗試將它們與電路中的量子位集成。這個想法很基本。您將緩步動物凍結到它們接近絕對零的程度,然后您可以將它們置于糾纏狀態,就像任何其他超冷粒子一樣。
然而,因為緩步動物是生物,所以這個故事比你標準的“我們糾纏了幾個光子”的各種實驗更內在。根據團隊的論文,這些特殊的緩步動物是“于 2018 年 2 月從丹麥尼瓦的屋頂排水溝收集的”。所以,總而言之,一群穿著白大褂的人綁架了一群可愛的小水熊,它們已經生活在一個真正的陰溝里,然后將它們暴露在水熊蟲所經歷過的最冷的溫度下,然后迫使它們進入三——與超導量子位的方式糾纏。該團隊能夠使其中一只成功卷入他們所謂的糾纏的緩步動物復活。但是,對于其他人,研究人員寫道,“我們希望指出,溫和地改變外部溫度和壓力對于動物的復蘇非常重要。”
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