Бактерии заподозрили в использовании квантовой запутанности

Физики провели новый анализ данных о взаимодействии света и фотосинтезирующих бактерий, помещенных между зеркалами. Они пришли к выводу, что между живыми клетками и фотонами возникает квантовомеханическая связь, которая превращает их в запутанную систему. Результаты опубликованы в The Journal of Physics Communications.

В 2017 году вышло исследование, авторы которого поместили способные к фотосинтезу бактерии между зеркалами. В этой работе авторы следили за тем, как клетки поглощают или испускают отдельные фотоны — кванты электромагнитного излучения. Авторы постепенно уменьшали расстояние между зеркалами вплоть до сотен нанометров, чтобы добиться сильного взаимодействия бактерий со светом, что должно выражаться в постоянном поглощении и излучении фотонов клетками. Опыты были успешными, и как минимум несколько бактерий демонстрировали подобный режим взаимодействия.

Теперь физики из Великобритании и Сингапура решили иначе рассмотреть результаты этих экспериментов и провели собственный анализ. Они изучили энергетические уровни в данной системе и пришли к выводу, что фотоны и бактерии оказывались запутанными, так как некоторые кванты света как будто одновременно взаимодействовали с клетками и пролетали мимо них. «Согласно нашим моделям, зафиксированный феномен указывает на существование запутанности между светом и определенными степенями свободы внутри бактерий», — комментирует один из авторов работы, Кьяра Марлетто из Оксфордского университета.

К новому анализу, однако, нужно относиться осторожно, так как его проводил другой коллектив исследователей, у которого не было полного доступа ко всем оригинальным экспериментальным данным. Также авторы рассматривают систему в простейшем приближении, заменяя при анализе и моделировании бактерии на диполи, а свет — на отдельные моды квантового гармонического осциллятора. Кроме того, чтобы полноценно подтвердить запутанность, нужно было независимо измерять уровни энергии бактерий и системы зеркал со светом, чего изначально никто не сделал.

Тем не менее если дополнительные эксперименты подтвердят выводы новой работы, то это станет первым свидетельством обитания живых форм в квантовом режиме.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.