科学家们真的把缓步动物纠缠在一起了吗?

在一篇同行评议的论文中最近发布的在ArXiv上，一组物理学家声称他们做了一件非同寻常的事:将缓步动物置于一种量子纠缠用一对量子位。

根据这个令人费解的说法量子物理的奇怪之处，量子纠缠意味着两个事物或系统不能被单独描述。

简单地说，这意味着发生在行动缓慢的量子位也一样，反之亦然。

之前，这只在粒子大小的物体上做过，所以如果这是真的，这将是第一次动物被量子纠缠。

这篇论文引发了媒体报道、推特和在线报道的雪崩——毕竟缓步动物遇到量子世界是一个令人兴奋的标题。

但有一个问题:其他物理学家并不相信这些说法。

“作者并没有在任何有意义的意义上把缓步动物和量子位纠缠在一起，”莱斯大学物理学教授道格拉斯·纳特尔森在一篇论文中写道博客．“这不是‘量子生物学’。”

另一些人赞同缓步动物并没有实现真正的量子纠缠的观点，有些人说研究人员只是展示了缓步动物和量子比特之间的经典相互作用。

科学作家和物理学家本·布鲁贝克解释说:“量子比特是一个电路，把缓步动物放在它旁边，通过我们已经知道150多年的电磁定律来影响它。推特．

“在量子比特旁边放一粒尘埃也会有类似的效果。”

明白了吗?我也不。

让我们开始实验吧。

由新加坡南洋理工大学的李启胜领导的研究人员旨在将量子系统与生物系统纠缠在一起。正如他们在论文中所写，这是一项艰巨的任务，因为:“生命是复杂的，‘湿热的’，而量子物体是小的，冷的，控制得很好。”

为了克服这一障碍，他们在实验中选择了缓步动物——一种非常健壮的微生物，能够通过进入一种类似假死的状态在各种敌对环境中生存。对他们来说，像这样的地方无情的真空空间或月球表面这是小菜一碟，那么为什么不试试量子计算机的超冷温度呢?

所以研究小组收集了一种缓步动物，叫做Ramazzottius varieornatus在丹麦的屋顶上。他们将其中3个冷冻在绝对零度以上的10毫开尔文，并将压力降低到0.000006毫巴。

缓步动物看起来已经死了，但它们并没有——它们的新陈代谢降为零，进入了一种脱水隐生状态，能够像那样存活多年。

然后，该团队试图用两个超导跨子量子比特纠缠缓步动物，这两个超导跨子量子比特用于量子计算。他们进行了三个实验序列，每个序列都有不同的缓步动物。

从本质上说，他们把缓步动物放在两个已经耦合的跨子量子位中的一个的电容部分上。由于冰冻的缓步动物大部分是水，研究小组声称，它就像电流的导体(尽管是弱电流)，改变了它所连接的量子位的共振频率。

研究小组称这是纠缠的证据。

他们在论文中写道:“我们观察到隐生动物和超导量子比特之间的耦合，并在这个组合系统和另一个量子比特之间准备了一个高度纠缠的状态。”

经过420小时的实验，其中一只缓步动物成功解冻(尽管它是否被送回了被绑架的屋顶房屋尚不清楚)。另外两个就没那么幸运了。

该团队写道:“我们目前的研究可能是利用当今技术将生物物质和量子物质结合在一起的最接近的实现。”“虽然人们可能期望从与缓步动物成分相似的无生命物体中得到类似的物理结果，但我们强调，在实验后观察到的纠缠是在保留其生物功能的整个生物体中进行的。”

但也有人不同意缓步动物进入了量子世界，说这不是真正的纠缠。

“如果是的话，你可以用同样的推理说，量子位与宏观硅芯片衬底纠缠在一起(量子位就在衬底上)，”Natelson在回应中写道。

本质上，仅仅因为缓步动物改变了量子比特的频率并不意味着它被纠缠了——要弄清楚这一点，就必须测量缓步动物的量子特性。

在一个全面的Twitter线程布鲁贝克认为，研究人员只实现了缓步动物和量子比特之间的经典非量子相互作用。

他说:“论文的措辞非常强烈地暗示了比数据所能支持的更有力的主张。”

其他科学家，比如在IBM从事量子计算工作的杰伊·甘贝塔认为研究人员简单地把一个非常冷的缓步动物放在一个量子比特上，它实际上并没有改变量子比特的共振频率;他认为可能是系统的温度变化改变了频率。

不管怎样，我们都得等同行评议。在发表在期刊上之前，这篇论文将经过其他物理学家的严格审查。看看目前的声明是否会被降级，如果是的话，这个故事是否会再次出现在媒体上——没有流行词汇。

但抛开量子的奇怪不谈，这个实验确实展示了一些很酷的东西:这是对缓步动物(近乎)无敌的新测试。

这项研究将缓步动物暴露在它们所经历过的最极端和最漫长的条件下——接近绝对零度超过17天，完全停止了缓步动物的内部生物学。

然后，通过轻轻地将其恢复到正常的大气压和温度，一个成功地复活了。

虽然其他两只都没能成功，但这仍然增强了这些小动物的耐寒性和令人印象深刻。