物理學家計劃讓有機生命“分身”
- 發佈時間：2015-09-18 01:30:32 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報北京9月17日電 （記者劉園園）物理學家正計劃在一項激進的量子力學實驗中，將一種有機生命同時放置在兩個地方。他們的目的在於讓微生物“懸停”在一種不確定的狀態，就像薛定諤貓所呈現的狀態那樣。不過，這一實驗並非運用量子力學規律讓微生物處於“懸而未決”的狀態，它所説的“不確定性”主要是指微生物的地理位置。
“在很多童話故事中，精靈可以同時出現在不同地方，或者瞬間移位。這次實驗展示的情況與此類似。” 美國普渡大學物理學家李統藏（音譯）告訴《衛報》説。他的團隊正與清華大學量子資訊中心的尹璋琦進行合作。
量子力學規律允許物體處於兩種狀態的“疊加”狀態。歐文·薛定諤曾在1935年提出了他的設想:一隻貓出現在裝有放射性物質、蓋革計數器、錘子和毒藥等封閉的箱子裏。薛定諤解釋説，如果放射性物質中的一個原子衰敗，蓋革計數器會觸發裝置釋放毒藥。在量子力學中，貓的狀態會與放射性物質的狀態發生糾纏。因此，這只貓會同時處於活著和死去兩種狀態。
“這一設想讓人們産生了濃厚的興趣，但此前沒有有機生命的量子疊加態實現過。我們提出了一個直接的方法來使微生物置身於兩種空間上的疊加狀態。也就是説，這個微生物會同一時間出現在兩個地方。” 李統藏説，“這將是第一個使有機生命處於量子疊加態的實驗。”
李統藏説：“我們提出，簡單地將一個微生物放置在鋁膜上後，當鋁膜出現量子疊加態時，這個微生物也會處於量子疊加態。”他的團隊計劃在進一步的實驗中讓微生物的位置與其體內自旋的電子發生糾纏，目的是讓這一系統對現實有用，以用來檢測微生物中有缺陷的DNA和蛋白質。
總編輯圈點
這個“薛定諤的細菌”和我們的直覺衝突得太厲害。即便字裏行間我好像讀懂了它，理智上還是很難接受一個有機生命同時出現在兩個地方這回事兒。我們熟悉的常規物理學，表示的都是一種時間和空間上的實在，量子物理則不同，它是一種幽靈行為。但可憐的物理學家偏偏不能對它視而不見，因為其至今沒有一項理論預言是錯誤的。人們不得不接受這一理論導致出來的荒謬結論，再希冀通過對量子現象的認識，開拓我們在電腦工程、生物學甚至宇宙學的視野。
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