Tardigrade bi mogla biti prva životinja koja se kvantno zapetlja – i živi
Po prvi put se tvrdi da je živa životinja kvantno zapletena - i da je živjela. Nekada smatrana ograničenom na svijet subatomskih čestica, kvantna isprepletenost polako se primjenjuje na sve složenije objekte, sada po prvi put vjerojatno uključujući i višestanični oblik života. Međutim, neki fizičari osporavaju da je ono što se dogodilo bilo stvarno ispreplitanje.
Kvantna isprepletenost je proces toliko čudan da je Einstein odbio prihvatiti da bi mogao biti istinit. Stanja zapletenih čestica vezana su jedno za drugo tako da, čak i na udaljenosti, promjena nečijeg spina, momenta ili polarizacije uzrokuje trenutnu promjenu u drugoj.
Pisci znanstvene fantastike voljeli su se igrati sa stvaranjem svemira u kojima se pravila kvantnog ponašanja mogu primijeniti na ljudskim razmjerima, dopuštajući pojave kao što su transporteri materije. Pod uvjetom da su njegove tvrdnje preživjele recenzije kolega, dr. Rainer Dumke s tehnološkog sveučilišta Nanyang u Singapuru, samo je malo približio te snove, čak i ako je njegova zapetljana životinja premala da bi se mogla vidjeti golim okom. U radu, Dumke i koautori opisuju upletanje smrznutog tardigrada u dva električna kruga.
Dumke je lider u području kvantne mehanike, ali također ne vjeruje da se to shvaća previše ozbiljno, o čemu svjedoči i početna stranica njegovog tima koja se zove qauntumshmantum. Godine 2019. podijelio je IgNobelovu nagradu, konačnu nagradu za znanstvenika sa smislom za humor, jer je pokazao da se magnetski naslage različito ponašaju kod živih i mrtvih žohara.
Tardigradi, također poznati kao vodeni medvjedi i svinje od mahovine, mikroskopska su stvorenja jedinstveno prikladna za takva istraživanja. Ne samo da su manje od nekih bakterija, već mogu obustaviti svoje životne funkcije, dopuštajući im da se prokuhaju, zamrznu, izlože totalnom vakuumu ili nezamislivim količinama pritiska i oporavka.
U radu se navodi da je Niels Bohr tvrdio da je nemoguće istovremeno proučavati kemiju i organizacijsku hijerarhiju žive stanice, te je povukao analogiju s ograničenjima koja je nametnuo Heisenbergov princip nesigurnosti proučavanju atoma. Međutim, Dumke i koautori tvrde da Bohr nije dopustio tardigradno stanje suspendirane animacije u kojem je "moguće napraviti kvantno, a time i kemijsko proučavanje sustava, a da se ne uništi njegova sposobnost biološkog funkcioniranja."
Tim je to dokazao pomoću vrste tardigrada, Ramazzottius varieornatus – 0,2-0,45 mm – prikupljenih iz krovnog žlijeba u Danskoj i smrznutih. To je uzrokovalo da tardigrade uđu u isušeno stanje zvano tun gdje isključuju svoje životne funkcije i smanjuju se na trećinu svoje duljine. Tri tuna su dodatno ohlađena na 0,01 °C iznad apsolutne nule.
Zatim su svaki tardigrad smjestili između ploča kondenzatora supravodiča koji je formirao kvantni bit (qubit). Poznat kao Qubit B, ovaj krug je bio spojen na obližnji krug, Quibit A, tako da su dva bila zapetljana. Eksperimenti su tada naizgled pokazali da je tardigrad također bio zapetljan tako da su bilo kakve promjene kvantnih stanja kubita dovele do promjena u tardigradu.
Sedamnaest dana nakon prvog izlaganja takvim uvjetima, tardigradi su zagrijani i stavljeni u vodu sobne temperature, iako je samo jedan preživio.
"Naš rad pruža prvi korak u uzbudljivom smjeru stvaranja hibridnih sustava koji se sastoje od žive tvari i kvantnih bitova", zaključuju autori.
Publicitet koji je rad privukao znači da je neformalna recenzija prethodila formalnom dijelu, umjesto obrnuto kao što se obično događa, a neki recenzenti nisu ljubazni. "Važno je istaknuti da autori nisu zapleli tardigrada s kubitom u bilo kojem smislenom smislu. Ovo nije 'kvantna biologija'", objavio je profesor Douglas Natelson sa Sveučilišta Rice na svom blogu.
"Tardigrad je uglavnom (zamrznuta) voda, a ovdje djeluje kao dielektrik, pomičući rezonancijsku frekvenciju jednog kubita na kojem je sjedio... Ovo nije zapetljavanje u bilo kojem smislenom smislu. Da jest, mogli biste reći isto razmišljanje da su kubiti zapetljani s makroskopskom podlogom silikonskog čipa."
Drugi se slažu. Autori do sada nisu odgovorili, pa je moguće da im je jedino postignuće oživljavanje tardigrada nakon što je ohlađen na neviđenu temperaturu. Ipak, napori za izgradnju transportera tvari moraju negdje početi. A budući da ljudi (ili mačke) nisu sposobni sami sebe dovesti u stanje suspendirane animacije, malo je vjerojatno da ćemo se u skorije vrijeme zaplesti.
Izvor: IFL Science