Физики впервые предложили устройство для телепортации памяти живого организма

Источник «GearMix» / фото - «gearmix.ru» 19.01.2016 14:19

Транспортер из фильма «Звездный Путь» способен телепортировать человека из одного места в другое, пространственно удаленное от первого, без необходимости преодоления пути между ними. Такой транспортер будоражит сознание многих людей. Квантовая телепортация воплощает в себе некоторые аспекты транспортера и является одним из важнейших протоколов передачи квантовой информации. В результате недавних изысканий проф. Тунцан Ли из университета Пердью и д-р Чжан-ци Инь из университета Цинхуа впервые предложили устройство с использованием электромеханических осцилляторов и сверхпроводящих цепей для телепортации внутреннего квантового состояния (памяти) и параметров движения центра масс микроорганизма. Они также предложили устройство для формирования состояния кота Шрёдингера, при котором микроорганизм может находится в двух местах одновременно. Это важный шаг на пути к возможной телепортации организмов в будущем.

В 1935 г. Эрвин Шрёдингер предложил свой знаменитый мысленный эксперимент с котом, чьё состояние описывается суперпозицией двух состояний — живой и мертвый одновременно. Сама возможность пребывания организма в состоянии суперпозиции позволила осознать большую значимость квантовой механики и вызвала широкий интерес. На протяжении многих десятилетий физики прикладывали огромные усилия для изучения макроскопических квантовых явлений. До сего дня в поле внимания находилась интерференция волн де Бройля электронов, атомов и молекул (таких, как C60). Недавно механический осциллятор был охлажден до квантового основного состояния и было достигнуто состояние суперпозиции этого осциллятора. Например, группа исследователей из Колорадо Соединенных Штатов добилась таких параметров колебаний алюминиевой мембраны диаметром в 15 мкм, которые свойственны квантовому основному состоянию, и достигла квантовой сцепленности между вибрациями этой мембраны и фотонами микроволн. Хотя состояние квантовой суперпозиции всего организма не было достигнуто. В то же время, было сделано немало прорывных открытий в области квантовой телепортации с тех пор, как она была впервые осуществлена в 1997 г. в ходе эксперимента с единичным фотоном. Кроме фотонов, квантовая телепортация была продемонстрирована также на атомах, ионах и сверхпроводящих цепях. В 2015 г. группа из Научно-технического университета Китая продемонстрировала квантовую телепортацию значений множества степеней свободы единичного фотона. Тем не менее, современные эксперименты всё ещё очень далеки от телепортации организма или состояния организма.

В своих недавних изысканиях Тунцан Ли и Чжан-ци Инь предложили поместить бактерию на мембрану электромеханического осциллятора, подключенного к сверхпроводящей цепи, для того, чтобы сформировать состояние квантовой суперпозиции у микроорганизма и телепортировать его квантовое состояние. Микроорганизм с массой гораздо меньшей массы электромеханической мембраны не повлияет существенно на добротность мембраны и может быть введен в квантовое основное состояние вместе с этой мембраной. Состояние квантовой суперпозиции и телепортацию параметров движения его центра масс можно достичь с помощью высокочастотной схемы на основе сверхпроводников. При сильном градиенте магнитного поля параметры внутреннего состояния микроорганизма такие, как спин электрона свободного радикала глицина, могут быть «сцеплены» с параметрами движения центра масс этого микроорганизма и телепортированы на другой, пространственно удаленный, микроорганизм. Т.к. параметры внутреннего состояния организма содержат информацию, то предлагаемое устройство может быть способно телепортировать информацию или память между двумя пространственно удаленными друг от друга организмами.

Предлагаемое устройство является также и магнитно-резонансным силовым микроскопом для квантовых объектов. Устройство может не только обнаруживать спины единичного электрона (ассоциирующиеся с дефектами белка или дефектами ДНК), как и традиционный МРСМ, но и когерентно манипулировать и регистрировать квантовые состояния спинов электронов. Это позволяет использовать изолированные спины электронов (которые нельзя считать с помощью оптических или электрических методов) в качестве квантовой памяти для квантовой информации.

Ли: «Мы предлагаем простой способ расположить микроорганизм в двух местах одновременно, и придумали устройство для телепортации квантового состояния микроорганизма. Я надеюсь, что наше не совсем обычное исследование позволит многим людям серьезно отнестись к квантовой телепортации микроорганизмов и к её возможным способам применения в будущем». Инь: «Наша работа, к тому же, дает наводку для дальнейших исследований роли биохимических реакций в редукциях волновых функций квантовых состояний организма».

Новость на сайте «GearMix» / Интересные / 2016-01-19T14:19:00+03:00 / 690

Другие новости / Интересные

Интересные