211service.com
Jak vytvářet kvantové superpozice živých věcí
Jednou z velkých výzev pro kvantové fyziky je najít kvantové chování v makroskopických objektech. Existují zřejmé příklady kvantového chování ve velkém měřítku, jako je supravodivost a supratekutost, ale fyzici chtějí více.
Po vytvoření kvantových superpozic fotonů, elektronů, atomů a dokonce molekul je jednou ze současných posedlostí vytvořit kvantovou superpozici živé věci, jako je virus. Otázkou je, jak to udělat a zda má vůbec smysl říkat, že tyto věci žijí.
Toto je experiment, který bude těžký. Ale dnes Oriol Romero-Isart z Max-Planck-Institut fur Quantenoptik v Německu a několik kamarádů naznačují, že je to dosažitelné se současnou technologií, a nastiňují výzvy, které bude třeba řešit, aby se to podařilo.
Experiment bude nejprve zahrnovat uložení viru ve vakuu a jeho následné ochlazení na jeho kvantově mechanický základní stav v mikrodutině. Zapování viru laserem jej pak ponechává v superpozici základního a vzrušeného stavu.
To funguje pouze v případě, že se virus chová jako dielektrikum, dokáže přežít vakuum a jeví se jako průhledný pro laserové světlo, které by jej jinak roztrhlo.
Jako štěstí, Romero-Isart a spol říkají, že několik virů se hodí. Je známo, že virus běžné chřipky je schopen přežít ve vakuu, zdá se, že má požadované dielektrické vlastnosti a může být transparentní pro pečlivý výběr laserového světla. Virus tabákové mozaiky, pro všechny záměry a účely dielektrická tyč, vypadá jako další dobrý kandidát.
Má ale vůbec smysl říkat, že velká molekula ve svém základním stavu je nějak živá? Nyní je těžké definovat, co život znamená. Vhoďte do směsi kvantovou superpozici a biologové, kteří o těchto problémech přemítají, pravděpodobně implodují.
Mnoho skupin se však v současné době snaží vytvořit superpozice věcí, jako jsou malé konzoly a mikrozrcadla, takže viry určitě vypadají v blízké budoucnosti dosažitelné. A kromě toho, proč ne větší organismus, jako je tardigrad (nebo vodní medvěd), který může dorůst až 1,5 mm na délku.
Ale proč se obtěžovat? Provedení Schrodingerova kočičího experimentu by bylo zábavné (i když ne pro virus). Romero-Isart a kamarádi jdou ještě dále a říkají, že práce bude experimentálně řešit základní otázky, jako je role života v kvantové mechanice a rozdíly mezi interpretacemi mnoha světů a kodaňskými interpretacemi. Možná.
Ale jejich tvrzení, že se bude zabývat také úlohou vědomí v kvantové mechanice, se zdá být příliš daleko (ačkoli chřipkový virus se může lišit).
Ref: arxiv.org/abs/0909.1469 : Ke kvantové superpozici živých organismů