211service.com
Kaip sukurti kvantines gyvų daiktų superpozicijas
Vienas iš didžiausių kvantinių fizikų iššūkių yra nustatyti kvantinį elgesį makroskopiniuose objektuose. Yra akivaizdžių didelio masto kvantinio elgesio pavyzdžių, tokių kaip superlaidumas ir supertakumas, tačiau fizikai nori daugiau.
Sukūrus kvantines fotonų, elektronų, atomų ir net molekulių superpozicijas, viena iš dabartinių manijų yra sukurti gyvo daikto, pavyzdžiui, viruso, kvantinę superpoziciją. Kyla klausimas, kaip tai padaryti ir ar yra prasmės sakyti, kad šie dalykai apskritai gyvena.
Tai eksperimentas, kuris bus sunkus. Tačiau šiandien Oriol Romero-Isart iš Max-Planck-Institut fur Quantenoptik Vokietijoje ir keli bičiuliai teigia, kad tai įmanoma naudojant dabartines technologijas, ir apibūdino iššūkius, kuriuos reikės įveikti, kad tai pavyktų.
Eksperimentas pirmiausia apims viruso laikymą vakuume, o tada atšaldymą iki kvantinės mechaninės pagrindinės būsenos mikroertmėje. Lazeriu užkertant kelią virusui, jis lieka pagrindinės ir sužadintos superpozicijoje.
Tai veikia tik tuo atveju, jei virusas elgiasi kaip dielektrikas, gali išgyventi vakuume ir atrodo skaidrus lazerio šviesai, kuri priešingu atveju jį suplėšytų.
Jei pasisektų, Romero-Isart ir bendradarbiai teigia, kad keli virusai tinka. Yra žinoma, kad paplitęs gripo virusas gali išgyventi vakuume, atrodo, kad jis turi reikiamas dielektrines savybes ir gali būti skaidrus kruopščiai pasirinkus lazerio šviesą. Tabako mozaikos virusas visais tikslais yra dielektrinis strypas, atrodo kaip dar vienas geras kandidatas.
Bet ar prasminga sakyti, kad didelė molekulė savo pradinėje būsenoje kažkaip gyva? Dabar pakankamai sunku apibrėžti, ką reiškia gyvenimas. Įmeskite į mišinį kvantinę superpoziciją ir biologai, kurie svarsto šias problemas, greičiausiai sprogs.
Nepaisant to, daugelis grupių šiuo metu siekia sukurti superpozicijas tokių dalykų kaip mažytės konsolės ir mikroveidrodžiai, todėl virusai tikrai atrodo pasiekiami artimiausioje ateityje. Be to, kodėl gi ne didesnis organizmas, pavyzdžiui, tardigradas (arba vandens lokys), kuris gali užaugti iki 1,5 mm ilgio.
Bet kam vargti? Būtų smagu atlikti Šrodingerio katės eksperimentą (nors ir ne dėl viruso). Romero-Isart ir jo draugai žengia toliau ir teigia, kad darbe bus eksperimentiškai sprendžiami esminiai klausimai, tokie kaip gyvybės vaidmuo kvantinėje mechanikoje ir daugelio pasaulio bei Kopenhagos interpretacijų skirtumai. Galbūt.
Tačiau jų teiginys, kad jis taip pat apims sąmonės vaidmenį kvantinėje mechanikoje, atrodo per toli (nors gripo virusas gali skirtis).
Nuoroda: arxiv.org/abs/0909.1469 : Gyvų organizmų kvantinės superpozicijos link