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中美科学家研究"时空穿越" 尝试传送活体微生物

2016-01-29 00:10:02 来源:参考消息网 责任编辑:杨宁昱

核心提示:研究人员表示,他们计划创造一个“薛定谔的猫”理论所阐释的状态,在这种状态下,一个微生物可以在同一时间身处两地。

参考消息网1月29日报道 外媒称,电影《星际迷航》中使企业号星舰的舰员在一个地点消失,并立即出现在另一个地点的传送装置让人印象深刻,它从未像现在一样与人类如此接近。

据西班牙《阿贝赛报》1月27日报道,一支由美国珀杜大学和中国清华大学的研究人员共同组成的科研团队,设计出了迄今为止首个传送活体微生物内部量子态的计划。在寻找传送活人的方法的过程中,这项研究是一个重要的进展。

研究员李统藏(音)和尹璋琦(音)提出的方法是使用机电振荡器和超导电路来实现这个宏伟的目标。研究人员还表示,他们计划创造一个“薛定谔的猫”理论所阐释的状态,在这种状态下,一个微生物可以在同一时间身处两地。

1935年,奥地利物理学家埃尔温·薛定谔提出了一个假想实验,其内容是:把一只猫关在一个盒子里,盒子里还有装着毒气的容器和包含一颗放射性粒子的实验装置,这颗粒子在一定的时间内有50%的可能会衰变。粒子衰变后,毒气就会被释放出来,而那只猫就一定会死。在指定的时间过去后,有50%的可能会发现粒子已衰变、猫已死亡,也有50%的可能会发现粒子未衰变、猫还活着。用量子物理学的语言说,猫处于生或死这两种可能状态的叠加态,只有在打开盒子的那一瞬间,才能确切地知道猫是死是活。在打开盒子之前,我们可以说猫同时处于生与死的两种状态。只有通过打开盒子,我们才能改变这种叠加态,并确认两种可能性中的一种。

报道称,薛定谔的理论第一次向公众揭示了量子力学的深奥矛盾。在量子力学的王国里,各种粒子经常处于叠加态,这对研究人员来说也是家常便饭,他们必须习惯于种种“不可能的”现实,比如有的电子可以同时存在于多个地点,有的粒子相互之间无论距离多远都可以立即连通在一起,还有的粒子甚至能够进行时间旅行。从薛定谔的假想实验出发,物理学家们已经努力进行了数十年的研究,试图了解这些量子宇宙中的奇特定律是否也可以转移到宏观世界中来。毕竟,我们自己和我们周围的一切都是由粒子构成的。

当然,科学家目前已经取得了许多重要进展。在过去20年中,多支科研团队在传送量子态方面取得了越来越好的结果。

但是,还没有人成功传送过活体生物,所有已完成的实验距离成功传送生物或生物的量子态依然十分遥远。

在此次研究中,李统藏和尹璋琦提出,把一个细菌放到一个连接在超导电路里的机电振荡器上,以获得该生物内部的超导量子态,并在随后传送该量子态。首先,实验选择的细菌比振荡器的薄膜小得多,因此不会影响到振荡器的运行。在细菌和薄膜都呈现出量子态后,该量子态可以通过微波超导电路传输到远处的另一个生物身上。

李统藏说:“我们提出了一个简单的方法,能够让一个微生物同时出现在两个地方。同时,我们还提供了一个传送完整生物体量子态的方式。我希望我们的研究能够启发其他研究者,使他们认真思考微生物量子传送的可能性,及该问题未来的种种可能。”(编译/苏佳维)

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