水熊虫,如何实现临时量子纠缠?

文/陈根

有着地表最强生物称号的水熊虫是一种微小的多细胞生物。水熊体型极小,50微米到1.4毫米不等,一般需要放大工具才能观察清楚。 身体具有4对短粗的附肢,附肢末端有爪,行动迟缓。就是这种体形细小,通体透明,足迹几乎遍布全球的水熊虫,近年来成为了实验室最为青睐的试验对象之一。

究其原因,水熊虫生物生命力顽强,最显著的特征是对不良环境具有极强的忍耐能力,遇到干旱时,它们可将身体含水量由正常的85%降至3%,此时运动停止,身体萎缩,在这种状态下,缓步动物可以抵御恶劣的环境达数年之久,如极限温度、电离辐射、缺氧等,当环境好转时,身体再复苏。

这种特性,被研究人员称为“tun”状态,就是在这种“tun”状态下,近日,有研究人员称,他们的实验成功让水熊虫实现了临时的量子纠缠。其中,量子纠缠是量子力学中的一种奇异现象,它通常发生在亚原子粒子尺度上。

在量子纠缠的理论下,只要两个粒子处于纠缠的状态,那么不论相距多么遥远,只要一个粒子发生改变,另一个粒子也会发生相应的改变,因此我们就可以透过一个粒子的变化去控制另一个粒子的变化。也就是说,就算距离再怎么遥远,两个粒子也会保持某种确定的关系。

基于此,研究人员团队从丹麦的一个屋顶排水沟处采集了三只水熊虫,它们在动态状态下的大小为0.2到0.34毫米之间,但是当研究人员将它们冷冻,使它们进入“tun”状态后,其尺寸缩小到了原来的1/3左右。

随后,研究人员将“tun”状态的水熊虫放在一个超导体电路的两个电容板之间,这种超导体电路可以形成一种量子比特。当水熊虫接触到量子比特B时,它会改变量子比特B的共振频率。然后,水熊虫与量子比特B的结合整体,就会被耦合到量子比特A上,使这两个系统相互纠缠。

在几次测试中,研究人员发现,量子比特和水熊虫的频率都是串联变化的,就像是一个由三部分组成的纠缠系统。在三只水熊虫进入“tun”状态的420小时(17.5天)后,研究人员对它们进行了温和的加热,试图让它们复苏。

结果显示,一只水熊虫恢复了它的活跃状态,另外两只则死去。研究人员认为,这只唯一幸存的水熊虫,就是历史上首个量子纠缠动物。

免责声明:该自媒体文章由实名作者自行发布(文字、图片、视频等版权内容由作者自行担责),且仅为作者个人观点,不代表 秒送号Miaosong.cn立场,未经作者书面授权,禁止转载。[投诉 · 举报作者与内容]

「作者 · 档案」
这个人很懒,什么都没有留下~

  
(0)

相关阅读

发表回复

登录后才能评论
发布