211service.com
Kā izveidot dzīvo būtņu kvantu superpozīcijas
Viens no lielākajiem kvantu fiziķu izaicinājumiem ir atrast kvantu uzvedību makroskopiskajos objektos. Ir acīmredzami kvantu uzvedības piemēri plašā mērogā, piemēram, supravadītspēja un superfluiditāte, taču fiziķi vēlas vairāk.
Pēc fotonu, elektronu, atomu un pat molekulu kvantu superpozīcijas izveidošanas viena no pašreizējām apsēstībām ir radīt dzīvas būtnes, piemēram, vīrusa, kvantu superpozīcijas. Jautājums ir, kā to izdarīt un vai ir jēga teikt, ka šīs lietas vispār dzīvo.
Šis ir eksperiments, kas būs grūts. Taču šodien Oriols Romero-Isarts no Max-Planck-Institut fur Quantenoptik Vācijā un daži draugi norāda, ka tas ir sasniedzams ar pašreizējām tehnoloģijām, un izklāsta izaicinājumus, kas būs jārisina, lai to īstenotu.
Eksperiments vispirms ietvers vīrusa uzglabāšanu vakuumā un pēc tam atdzesēšanu līdz kvantu mehāniskajam pamatstāvoklim mikrodobumā. Pēc tam vīrusa izkliedēšana ar lāzeru atstāj to pamata un satrauktā stāvoklī.
Tas darbojas tikai tad, ja vīruss uzvedas kā dielektriķis, var izturēt vakuumu un šķiet caurspīdīgs lāzera gaismai, kas pretējā gadījumā to saplēstu.
Veiksmi Romero-Isart un viņa kolēģi saka, ka vairāki vīrusi atbilst rēķinam. Ir zināms, ka parastais gripas vīruss spēj izdzīvot vakuumā, šķiet, ka tam ir nepieciešamās dielektriskās īpašības un tas var būt caurspīdīgs, rūpīgi izvēloties lāzera gaismu. Tabakas mozaīkas vīruss visos nolūkos un mērķiem ir dielektrisks stienis, izskatās kā vēl viens labs kandidāts.
Bet vai ir jēga teikt, ka liela molekula savā pamatstāvoklī ir kaut kā dzīva? Tagad ir pietiekami grūti definēt, ko nozīmē dzīve. Iemetiet maisījumā kvantu superpozīciju, un biologi, kuri domā par šīm problēmām, visticamāk, sabruks.
Tomēr daudzas grupas pašlaik cenšas izveidot tādu lietu superpozīcijas kā sīkas konsoles un mikrospoguļi, tāpēc vīrusi noteikti izskatās sasniedzami tuvākajā nākotnē. Un papildus tam, kāpēc gan ne lielāks organisms, piemēram, tardigrade (vai ūdenslācis), kas var izaugt līdz 1,5 mm garumā.
Bet kāpēc uztraukties? Šrēdingera kaķa eksperimenta veikšana būtu jautri (lai gan ne vīrusam). Romero-Isart un draugi iet tālāk un saka, ka darbs eksperimentāli risinās fundamentālus jautājumus, piemēram, dzīvības lomu kvantu mehānikā un atšķirības starp daudzu pasaules un Kopenhāgenas interpretācijām. Varbūt.
Taču viņu apgalvojums, ka tas risinās arī apziņas lomu kvantu mehānikā, šķiet pārāk tālu (lai gan gripas vīruss var atšķirties).
Atsauce: arxiv.org/abs/0909.1469 : Ceļā uz dzīvo organismu kvantu superpozīciju