物理学家计划让有机生命“分身”
- 发布时间：2015-09-18 01:30:32 来源：科技日报 责任编辑：罗伯特
科技日报北京9月17日电 （记者刘园园）物理学家正计划在一项激进的量子力学实验中，将一种有机生命同时放置在两个地方。他们的目的在于让微生物“悬停”在一种不确定的状态，就像薛定谔猫所呈现的状态那样。不过，这一实验并非运用量子力学规律让微生物处于“悬而未决”的状态，它所说的“不确定性”主要是指微生物的地理位置。
“在很多童话故事中，精灵可以同时出现在不同地方，或者瞬间移位。这次实验展示的情况与此类似。” 美国普渡大学物理学家李统藏（音译）告诉《卫报》说。他的团队正与清华大学量子信息中心的尹璋琦进行合作。
量子力学规律允许物体处于两种状态的“叠加”状态。欧文·薛定谔曾在1935年提出了他的设想:一只猫出现在装有放射性物质、盖革计数器、锤子和毒药等封闭的箱子里。薛定谔解释说，如果放射性物质中的一个原子衰败，盖革计数器会触发装置释放毒药。在量子力学中，猫的状态会与放射性物质的状态发生纠缠。因此，这只猫会同时处于活着和死去两种状态。
“这一设想让人们产生了浓厚的兴趣，但此前没有有机生命的量子叠加态实现过。我们提出了一个直接的方法来使微生物置身于两种空间上的叠加状态。也就是说，这个微生物会同一时间出现在两个地方。” 李统藏说，“这将是第一个使有机生命处于量子叠加态的实验。”
李统藏说：“我们提出，简单地将一个微生物放置在铝膜上后，当铝膜出现量子叠加态时，这个微生物也会处于量子叠加态。”他的团队计划在进一步的实验中让微生物的位置与其体内自旋的电子发生纠缠，目的是让这一系统对现实有用，以用来检测微生物中有缺陷的DNA和蛋白质。
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这个“薛定谔的细菌”和我们的直觉冲突得太厉害。即便字里行间我好像读懂了它，理智上还是很难接受一个有机生命同时出现在两个地方这回事儿。我们熟悉的常规物理学，表示的都是一种时间和空间上的实在，量子物理则不同，它是一种幽灵行为。但可怜的物理学家偏偏不能对它视而不见，因为其至今没有一项理论预言是错误的。人们不得不接受这一理论导致出来的荒谬结论，再希冀通过对量子现象的认识，开拓我们在计算机工程、生物学甚至宇宙学的视野。
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