图扬科技芯片资讯|科学家们在与缓步动物的可怕实验中创造了一个生物量子电路
2022-01-05

一个国际研究小组声称已经进行了有史以来第一次成功“量子纠缠”多细胞生物的实验。该团队的研究最近发表在预印本论文中,称他们成功地将缓步动物——一种被亲切地称为“水熊”的小动物——置于一对超导量子比特之间的量子纠缠状态。换句话说:研究人员设法将缓步动物置于一种直接与量子位相连的状态,这样水熊虫或量子位发生的任何事情都会同时影响这三者。这是量子计算的基本属性。但这种量子函数通常只发生在粒子大小的物体上。研究人员之前曾将单细胞生物置于量子纠缠状态,但这将标志着科学家首次对复杂的生物有机体这样做。

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然而,对于团队努力的重要性存在一些争论。根据研究人员的论文:我们观察到隐生动物和超导量子位之间的耦合,并在这个组合系统和另一个量子位之间准备了高度纠缠状态。缓步动物本身被证明与其余的子系统纠缠在一起。然后观察到动物在低于 10 mK 的温度和 6 × 10−6 mbar 的压力下 420 小时后恢复到其活跃形式,创造了复杂生命形式能够生存的条件的新记录。那里有很多东西需要解开,但最重要的是:由于“纠缠”的定义似乎很松散,其他物理学家很早就对这项工作提出了批评。正如Live Science 的 Brandon Specktor所发现的那样,社交媒体上的嗡嗡声似乎完全持怀疑态度:但是,正如 Specktor 还指出的那样,这一切都可能在同行评审中得到解决。现在,让我们谈谈实验本身。量子位是一个电路,将缓步动物放在它旁边,它会通过我们 150 多年来已知的电磁定律来影响它。在量子位旁边放一粒灰尘也会产生类似的效果。


圣诞节前的噩梦

缓步动物是我们所知道的最具弹性的生物之一。它们可以进入假死状态,在这种状态下它们没有可观察到的生物功能,以便在极端恶劣的环境中生存。正是出于这个原因,科学家们选择尝试将它们与电路中的量子位集成。这个想法很基本。您将缓步动物冻结到它们接近绝对零的程度,然后您可以将它们置于纠缠状态,就像任何其他超冷粒子一样。

然而,因为缓步动物是生物,所以这个故事比你标准的“我们纠缠了几个光子”的各种实验更内在。根据团队的论文,这些特殊的缓步动物是“于 2018 年 2 月从丹麦尼瓦的屋顶排水沟收集的”。所以,总而言之,一群穿着白大褂的人绑架了一群可爱的小水熊,它们已经生活在一个真正的阴沟里,然后将它们暴露在水熊虫所经历过的最冷的温度下,然后迫使它们进入三——与超导量子位的方式纠缠。该团队能够使其中一只成功卷入他们所谓的纠缠的缓步动物复活。但是,对于其他人,研究人员写道,“我们希望指出,温和地改变外部温度和压力对于动物的复苏非常重要。”


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