Ученые предложили эксперимент по квантовому запутыванию живых организмов
Двое физиков, Тун Цан Ли из американского университета Пурдью и Чжан Ци Инь из китайского Центра квантовой информации, выступили с экзотической идеей: почти буквально воспроизвести в реальности мысленный эксперимент с котом Шредингера, то есть попытаться ввести в состояние квантовой суперпозиции живое существо, например, бактерию.
Статья, в которой излагается это предложение, выложена на сервере препринтов arXiv.org и пока не принята к печати в рецензируемом научном журнале. Краткое изложение сути работы приводится на сайте Российского квантового центра.
Феномен квантовой суперпозиции, при котором объект может одновременно находиться в нескольких состояниях (например, в разных точках пространства), - одно из самых ярких отличий квантового мира от привычной нам реальности. В последние годы физики активно экспериментируют с состоянием квантовой суперпозиции, пытаясь ввести в него все более крупные объекты.
Так, два года назад ученые из университета Колорадо смогли получить квантовый эффект в эксперименте с тонкой мембраной. Тогда они предложили схему, в которой микроволновое излучение падало на мембрану и превращалось в фононы - кванты механических колебаний - без потери когерентности, то есть сохраняя свои квантовые свойства (в частности, суперпозицию). При этом мембрана охлаждалась до температур порядка 10 милликельвинов. Диаметр мембраны составлял 15 миллиметров при толщине в 0,1 микрометра. В начале сентября 2015 года ученые приблизились к тому, чтобы ввести в состояние суперпозиции наноалмазы.
Тун Цан Ли и Чжан Ци Инь предположили эксперимент, основанный на опыте с мембраной. Они предложили разместить на мембране бактерию. Ученые говорят, что при этом механические свойства мембраны, ответственные за возможность фононов запутываться, в частности, добротность (грубо говоря, способность мембраны сохранять колебания после того, как ее привели в движение), не пострадают.
В ходе такого эксперимента, по расчетам ученых, в состоянии суперпозиции окажется центр масс бактерии. То есть живой организм, в некотором смысле, будет находится в нескольких точках пространства одновременно. Для эксперимента потребуется охладить бактерию до температуры в 10 милликельвин, но авторы статьи полагают, что это не убьет «подопытную» - многие бактерии могут годами находиться при экстремально низких температурах и благополучно возвращаются к жизни, когда их «отогревают».