生物系统内创建出量子纠缠

科技日报北京12月6日电 (记者刘霞)据物理学家组织网5日报道，美国西北大学的科研团队近日首次创建出来自生物系统的量子纠缠。研究人员表示，最新研究将促使科学家更好地理解生物学，也为生物学工具通过量子力学获得新功能打开了大门。

早在75年前，诺贝尔奖得主埃尔温·薛定谔就好奇，量子力学在生物学领域是否也发挥作用？由美国能源部高级研究计划局(DARPA)资助、电子工程学和计算机科学教授普瑞姆·库玛尔领导的团队进行的最新研究表明，薛定谔问题的答案或许是肯定的。相关研究发表在5日出版的《自然·通信》杂志上。

量子纠缠是量子力学最重要、也最神秘的现象之一，是指粒子(原子、光子等)在由两个或两个以上粒子组成系统中相互影响的现象，这种影响不受距离的限制，即使两个粒子分隔在直径达10万光年的银河系两端，一个粒子的变化仍会瞬间影响另外一个粒子，测量其中一个粒子，然后再测量另外一个粒子，两个结果必定相互关联。由于这些粒子可直接通信，因此，能用来发送安全的信息，或帮助创建超快的“量子互联网”。

库玛尔团队使用水母体内的绿色荧光蛋白(主要负责生物发光)进行了实验，尝试让绿色荧光蛋白桶状结构内的荧光分子生成的光子发生纠缠。通过一系列此类实验，他们成功展示了光子对之间的偏振(偏振是光波的振动方向，光波能垂直、水平或者以任意角度发生偏振)纠缠，这意味着，光波的振动方向彼此关联。库玛尔强调，荧光分子周围的桶状结构保护了纠缠免遭破坏。

研究团队计划研制出一个由相互纠缠粒子组成的生物基座，他们认为这种基座或能用来建造量子机器。接下来，他们需要厘清生物基座的工作效率是否比合成基座的高。

双胞胎、父母子女之间是否存在心灵感应？特殊的信息如何传递一直是未解之谜。但现在，或许可以沿着生物量子纠缠的方向去思考了。只是，生物系统内部或彼此之间的量子纠缠，会不会是保守生命奥秘最后的防火墙？如果有一天，这道防火墙真的被成功突破，我们还能用什么来加密个体和对抗操控？细思极恐。

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