Выходит, квантовые суперпозиции все-таки важны в живой природе. Эффективность фотосинтеза - дело жизни и смерти для многих организмов. Значит, аргумент не приложим к одному из самых больших молекулярных комплексов в клетке. Квантовые степени свободы не обязаны быть колебательными. И уж совсем не очевидно, какими именно степенями свободы определяется, жив кот или нет. Здесь много предположений. Сейчас идет перетряхивание представлений о роли квантовых эффектов в биологии, и столь общие утверждения перестают быть убедительными. До кота дело не дошло, но если бы несколько лет назад мне сказали про FMO комплекс, что он достигает высокого квантового выхода переноса возбуждения на специальную пару через суперпозиции экситонных состояний пигментов стратегически расположенных и ориентированных внутри белка, я бы не поверил. И не верил (думал, ошибка, колебания в порфиринах путают с электронными когерентностями). Был неправ. Нет причин не использовать когерентные состояния, а декогеренция не помеха, если сам процесс быстрый. Про различение жизни и смерти на глазок это уже та самая апелляция к здравому смыслу, которая меня убеждает вообще. В одну секунду кот был жив, в другую умер, но чем одно состояние отличается от другого я не знаю.
В первом (ландсмановском) аргументе используются вероятностные соображения. Они, в каком-то смысле, формализуют Ваше замечание, что кот мог сдохнуть по другим причинам. Состояние кота характеризуется чудовищно большим числом параметров, и область пространства состояний, где решающим будет радиоактивный распад, имеет меру ноль. Конечно, это формальное утверждение про ансамбль котов. У него есть очеидные недостатки, и мне оно не слишком нравится. И оно не исключает специального дизайна таой системы, вкоторой квантовая когерентность имеет место.
А вот с декогерентностью дело серьезное. Сам по себе высокий "квантовый выход" не обязательно означает квантовую когерентность. У нас с Хансом была статья Quantum oscillations without quantum coherence. Точную ссылку на айпаде искать неудобно, но это Phys. Rev. Lett. 2003.
С фотосинтезом (и фоторецепцией) дело захватывающее, всегда мечтал этим заниматься. И еще - ролью переходных металлов в ферментах. Увы, как-то по естественности не получается.
Спасибо, посмотрю. Там биения наблюдают, типа осцилляций Раби, так что что-то там точно есть.
Интересно, как сам Шредингер разрешал свой парадокс. У меня сложилось впечатление из книжки (What is life?) что он полагал квантовое описание неполным и фундаментально неспособным описать живое, точнее один из его аспектов, возникновение порядка из беспорядка. Там смелые рассуждения идут под конец, в том духе, что жизнь есть способ убыстрения сглаживания градиентов через более сложную организацию материи. Типа воронки, которая убыстряет выливание воды из бутылки по сравнению с бульками. Уменьшение энтропии подсистемы, чтобы ускорить увеличение энтропии в остальной ее части. Можно и так прочесть, что в этом увеличении Шредингер видел "цель жизни", что это вторая и главная часть ответа на заданный вопрос. Однако неясно, увязывал он эти более поздние рассуждения с котом или нет.
Там показано, что бывает (и в весьма естественной модели) - осцилляции Раби ярко выражены, но энтропия уже выросла, то есть, большая часть гильбертова пространства сдохла, что твой кот. Применительно к квантовым вычислениям, это означает, что летать будут, но низенько-низенько (не факт, что выше, чем классические). Конечно, в данной конкретной модели.
У Вигнера была статья про то, что квантовая механика запрещает существование самовоспроизводящихся систем (русский перевод был включен в сборник "Этюды о симметрии", где я ее в свое время и читал). Видимо, это была популярная точка зрения, что жизнь есть нечто за пределами квантовой физики (еще так считал фон Нейман и, видимо, Паули).
Спасибо, статью прочитал. Что ж, может и так. Там много квазивырождения, которое могло бы поддержать такие медленные биения.
Вигнера не читал, но видел обсуждение теоремы в статье у Джона Баеза http://math.ucr.edu/home/baez/improbable.pdf Он ее доказал в более общих условиях. Многие основоположники считали кв. механику неполной без описания сознания наблюдателя; вероятно, поэтому были сомнения в границах ее применимости. Интересно, почему ныне такое общее убеждение противоположном. Ни Вигнер, ни Шредингер не выражали сомнений, что, скажем, химические реакции могут быть полностью поняты одной квантовой механикой. Никаких новых фактов не прибавилось.
Ну, про наш подход Вы знаете. Мы, по сути, пытаемся вывести квантовую механику из свойств сознания наблюдателя. За других я не ответчик, но, с моей точки зрения, широкое распространение эвереттовской интерпретации - симптом массовой интеллектуальной деградации.
http://phys.org/news/2013-01-nature-quantum-efficient-solar-energy.html
http://phys.org/news/2013-02-day-noise-induced-quantum-coherence-photosynthetic.html
Выходит, квантовые суперпозиции все-таки важны в живой природе. Эффективность фотосинтеза - дело жизни и смерти для многих организмов. Значит, аргумент не приложим к одному из самых больших молекулярных комплексов в клетке. Квантовые степени свободы не обязаны быть колебательными. И уж совсем не очевидно, какими именно степенями свободы определяется, жив кот или нет. Здесь много предположений. Сейчас идет перетряхивание представлений о роли квантовых эффектов в биологии, и столь общие утверждения перестают быть убедительными. До кота дело не дошло, но если бы несколько лет назад мне сказали про FMO комплекс, что он достигает высокого квантового выхода переноса возбуждения на специальную пару через суперпозиции экситонных состояний пигментов стратегически расположенных и ориентированных внутри белка, я бы не поверил. И не верил (думал, ошибка, колебания в порфиринах путают с электронными когерентностями). Был неправ. Нет причин не использовать когерентные состояния, а декогеренция не помеха, если сам процесс быстрый. Про различение жизни и смерти на глазок это уже та самая апелляция к здравому смыслу, которая меня убеждает вообще. В одну секунду кот был жив, в другую умер, но чем одно состояние отличается от другого я не знаю.
Reply
А вот с декогерентностью дело серьезное. Сам по себе высокий "квантовый выход" не обязательно означает квантовую когерентность. У нас с Хансом была статья Quantum oscillations without quantum coherence. Точную ссылку на айпаде искать неудобно, но это Phys. Rev. Lett. 2003.
С фотосинтезом (и фоторецепцией) дело захватывающее, всегда мечтал этим заниматься. И еще - ролью переходных металлов в ферментах. Увы, как-то по естественности не получается.
Reply
Интересно, как сам Шредингер разрешал свой парадокс. У меня сложилось впечатление из книжки (What is life?) что он полагал квантовое описание неполным и фундаментально неспособным описать живое, точнее один из его аспектов, возникновение порядка из беспорядка. Там смелые рассуждения идут под конец, в том духе, что жизнь есть способ убыстрения сглаживания градиентов через более сложную организацию материи. Типа воронки, которая убыстряет выливание воды из бутылки по сравнению с бульками. Уменьшение энтропии подсистемы, чтобы ускорить увеличение энтропии в остальной ее части. Можно и так прочесть, что в этом увеличении Шредингер видел "цель жизни", что это вторая и главная часть ответа на заданный вопрос. Однако неясно, увязывал он эти более поздние рассуждения с котом или нет.
Reply
Там показано, что бывает (и в весьма естественной модели) - осцилляции Раби ярко выражены, но энтропия уже выросла, то есть, большая часть гильбертова пространства сдохла, что твой кот. Применительно к квантовым вычислениям, это означает, что летать будут, но низенько-низенько (не факт, что выше, чем классические). Конечно, в данной конкретной модели.
У Вигнера была статья про то, что квантовая механика запрещает существование самовоспроизводящихся систем (русский перевод был включен в сборник "Этюды о симметрии", где я ее в свое время и читал). Видимо, это была популярная точка зрения, что жизнь есть нечто за пределами квантовой физики (еще так считал фон Нейман и, видимо, Паули).
Reply
Вигнера не читал, но видел обсуждение теоремы в статье у Джона Баеза
http://math.ucr.edu/home/baez/improbable.pdf
Он ее доказал в более общих условиях. Многие основоположники считали кв. механику неполной без описания сознания наблюдателя; вероятно, поэтому были сомнения в границах ее применимости. Интересно, почему ныне такое общее убеждение противоположном. Ни Вигнер, ни Шредингер не выражали сомнений, что, скажем, химические реакции могут быть полностью поняты одной квантовой механикой. Никаких новых фактов не прибавилось.
Reply
Reply
Reply
Leave a comment