缓足虫可能是第一种被量子纠缠并存活的动物？

缓足虫——这种微小的、体型丰满的生物，被亲切地称为“水熊”——已经被科学所淘汰。这些令人惊叹的持久生物被枪击中，沐浴在滚烫的水中，暴露在强烈的紫外线辐射下，甚至(意外地)在月球上紧急着陆，所有这些都是为了测试它们令人印象深刻的“深眠”状态的极限——这是一种生存机制，在这种状态下，缓足虫蜷缩成缩小、脱水的小球，无限期地暂停它们的生物功能，以便忍受极端的环境条件。

它可能没有薛定谔的猫那么可爱，但是这只可爱的外表像外星人的缓足虫，可能很快就会成为下一个最著名的量子动物---- 它提供了量子力学和生物系统世界之间不断变薄的线索。

在预印服务器ArXiv上发布的一项研究中，一组科学家将缓足虫(一种显微镜下的多细胞生物)与一个超导量子比特相结合，然后与另一个量子比特产生高度纠缠态。根据研究小组的说法，缓足虫仍然与其他子系统纠缠在一起。

值得注意的是，缓足虫可以承受极端的生活条件，而这种量子水熊，本身，被置于一种被称为隐生物的状态，一种对不利条件做出反应的极端不活跃的状态。

实验的这一部分本身就是一项科学成就，研究人员报告表示，“然后观察到该动物在低于10 mK的温度和6×10-6 mbar的压力下，经过420小时后恢复了活动形态，创造了一个复杂生命形式能够生存的条件的新纪录。”

这个实验本身，可能有点像瑞克和莫蒂的氛围，但它实际上是研究“量子”生物学——以及生命——如何存在或能够存在的重要一步。

研究人员报告说:“量子系统和生物系统很少一起讨论，因为它们似乎需要相反的条件。生命是复杂的，‘又热又湿’，而量子物体又小又冷，而且控制得很好。”

虽然量子专家一直认为生物和量子物质之间的联系是不可能的，但如果这个实验成立，并且进一步的工作证实了它，这个实验可能是建立这种联系的重要一步，甚至在量子和生物物质的联系上创造技术。

研究人员表示:“我们目前的研究可能是利用现有技术将生物物质和量子物质结合起来的最接近的实现。”“虽然人们可能会期望从与缓足虫组成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，我们观察到整个生物体保持其生物功能的纠缠。”与此同时，缓足虫在它所经历过的最极端和最漫长的条件下生存了下来，这表明隐生物(潜伏生命)是真正的新陈代谢。”

虽然这是非常初步的工作，但该团队鼓励其他团队去研究这种可能性:“我们希望这将刺激进一步的实验，使动物的状态在宏观上变得越来越容易区分。我们的工作为创造由生命物质和量子比特组成的混合系统这一激动人心的方向迈出了第一步。”

参与这项研究的机构包括:南洋理工大学、新加坡国立大学、马来西亚泰克诺吉大学、哥本哈根大学、牛津大学和格但斯克大学。

新加坡国家研究基金会、新加坡教育部和波兰国家学术交流局支持这项工作。

事实上，所有有意见的人都指出，研究人员在这项新努力中的工作并不涉及纠缠。

纠缠是一种量子超状态，在这种状态下，两个物体(如原子粒子)不能独立于其他物体的状态来描述——它们以一种无法解释的方式联系在一起。先前的研究已经表明，纠缠在自然界中自然发生，并且可以在实验室的特定条件下产生。迄今为止，所有这些人造纠缠都涉及到微小物体，如离子、纳米粒子或极微小的钻石。这样的实验需要较低的温度和组织良好的目标。值得注意的是，缓足虫和所有生物一样，并不是很有组织。

在他们的工作中，研究人员将缓足虫冷却到接近绝对零度，并将其暴露在非常低的压力下。然后，他们把它放在量子计算机的两个超导transmon量子比特上，发现了他们所说的耦合。然后他们声称，他们观察到的耦合是缓足虫和量子比特之间纠缠的证据。

大多数评论该研究的人指出，研究人员观察到的耦合可以在有或没有纠缠的情况下被观察到。他们还指出，在一个量子比特上放置一个缓足虫可能会导致改变量子比特的频率，但这与两个纠缠在一起是不同的。此外，缓足虫也不能作为一个单独的量子物体。简而言之，他们认为将缓足虫与一对量子比特纠缠在一起的说法是完全错误的。

大多数人都同意的一件事是，研究人员发现了缓足虫的健壮性达到了一个新水平——实验中的一些动物在接近绝对零度和低至0.000006毫巴的极端恶劣环境下存活了长达17天，然后在条件恢复正常后，它们又恢复了正常的生活。

相关链接

[1].https://phys.org/news/2021-12-peers-dispute-tardigrades-entangled-qubits.html

[2].https://thequantuminsider.com/2021/12/20/water-bear-entangled-with-a-superconducting-qubit-may-form-advisory-group-to-explore-spac/

[3].https://www.livescience.com/tardigrade-quantum-entangled-experiment

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