Ученые придумали способ поместить живой организм в состояние квантовой суперпозиции - «Наука и технологии»

Ученые-физики из университета Цинхуа (Tsinghua University), Китай, и университета Пердью (Perdue University), США, придумали способ, которым можно заставить поместить живой организм в состояние квантовой суперпозиции, другими словами, заставить его существовать в двух разных местах одновременно. В статье, опубликованной в издательстве arXiv, Тонгкэнг Ли (Tongcang Li) и Занг-Ци Иин (Zhang-Qi Yin) выдвинули предположение, что эксперимент, проведенный относительно недавно в Колорадском университете, может быть немного изменен, благодаря чему в состояние квантовой суперпозиции будет помещен крошечный живой организм, а не частичка металла.

Идея, предлагаемая учеными, является своего рода экспериментальным воплощением мысленного эксперимента о кошке Шредингера. Напомним, что в этом эксперименте кошка, наряду с некоторыми устройствами, содержащими смертельные для ее жизни вещества, помещена в закрытую коробку. Устройства в этой коробке могут сработать случайным образом и до того момента, пока коробка закрыта, кошка находится в состоянии суперпозиции, для внешнего наблюдателя она и мертва и жива одновременно. Помимо нахождения квантового объекта в нескольких квантовых состояниях одновременно, принцип суперпозиции допускает возможность существования одного и того же объекта в нескольких местах одновременно.

Два года назад ученые из университета Колорадо провели эксперимент, в котором тончайшая алюминиевая мембрана, совершавшая колебания с определенными параметрами при определенных условиях окружающей среды, была помещена в состояние квантовой суперпозиции. Тонгкэнг Ли полагает, что если на поверхность этой мембраны поместить крошечный микроорганизм, то он вместе с мембраной перейдет в состояние суперпозиции. Что произойдет при этом, никому не известно, ведь до последнего времени никто не пытался использовать живых существ в экспериментах из области квантовой механики.

Для проведения эксперимента такого рода микроорганизм будет охлажден до температуры в 10 мК для того, чтобы энергия химической деятельности внутри организма не вмешивалась в ход эксперимента. При такой температуре все химические реакции прекратятся и микроорганизм будет представлять собой настоящую "кошку Шредингера", будучи не живым и не мертвым одновременно, ведь после повторного нагревания бактерия снова вернется к жизни. Некоторые эксперты в области квантовой механики считают такой подход не совсем "честным", с их точки зрения, для чистоты эксперимента потребуется использование живого организма, находящегося в активном состоянии, что не представляется возможным на сегодняшний день.

Ученые считают, что если кто-нибудь из других ученых проведет подобный эксперимент и он закончится успешно, то можно будет провести следующий эксперимент, в котором положение микроорганизма будет запутано на квантовом уровне с вращением атома или группы атомов, находящихся внутри этого организма. А это, в свою очередь, даст ученым в руки метод выявления дефектных цепочек ДНК в живых организмах и послужит объяснениям экзотическим видам мутаций, которым совершенно спонтанно подвергаются некоторые микроорганизмы и бактерии.