量子世界與宏觀生物體交會的邊界究竟在哪里?最近,科學家可能已經成功制造出“薛定諤的細菌”,實驗中某些光子會同時結合和逃離綠硫細菌中的光合色素分子——這正是量子糾纏的標志。雖然實驗結果仍然很有爭議,但這種解讀一旦成立,將是科學家第一次讓生命體實現量子糾纏。
這項研究由量子物理學家恰拉·馬萊托領導,論文于2018年10月發表在《物理通訊雜志》上。該研究主要分析了謝菲爾德大學的大衛·科爾斯及其同事進行的一項實驗。在這個實驗中,科爾斯等人將數百個光合綠硫細菌隔在兩面鏡子之間,并逐漸縮小鏡子之間的距離到幾百納米以下。通過在鏡子間反射白光,研究人員希望觀察到細菌體內的光合色素分子與空間產生耦合或相互作用,這在本質上意味著細菌能不斷吸收光子、發射光子和再吸收反射光子。這項實驗是成功的,其中有多達6個細菌表現出了這樣的耦合狀態。馬萊托及其同事認為,這些細菌表現的不僅僅是與空腔產生耦合,這個實驗中產生的能量特征可以被解釋為細菌的光合作用系統與腔體中的光產生了糾纏。