Tardigrades - این موجودات میکروسکوپی و پر جثه که عاشقانه به عنوان "خزه خوک" شناخته می شوند - از طریق زنگ علم قرار گرفتند. موجودات به طرز شگفت انگیزی انعطاف پذیر بودند شلیک از تفنگحمام در آب جوش، در معرض اشعه ماوراء بنفش شدید و حتی (به طور تصادفی) روی ماه فرود آمد، همه برای آزمایش محدودیت های حالت "تون" چشمگیر خود - مکانیزم بقای که در آن تاردیگریدها به توپ های منقبض شده و کم آب تبدیل می شوند و عملکردهای بیولوژیکی خود را به طور نامحدود معلق می کنند تا در شرایط محیطی شدید مقاومت کنند.
اکنون محققان کشف کرده اند تاخیری تا پایین ترین دما و بالاترین فشاری که خوکچه های خزه از آن جان سالم به در برده اند - نه تنها برای آزمایش محدودیت های بیولوژیکی موجودات، بلکه برای اینکه ببینند آیا تاردیگراد منجمد را می توان در دو مدار الکتریکی درهم پیچیده کوانتومی گنجاند و بعداً به حالت فعال عادی خود بازگرداند یا خیر.
نتایج در یک سند جدید منتشر شده در پایگاه داده پیش چاپ گزارش شده است arXiv، نشان می دهد که بله - دانشمندان ممکن است بتوانند «موقت» را اضافه کنند درهمتنیدگی کوانتومیبه فهرست رو به رشد دستاوردهای تاردیگراد. با این حال، پاسخ های اولیه به سند این یافته را زیر سوال برد.
اگر این یافته‌ها در نهایت با بررسی همتایان مطابقت داشته باشد، این آزمایش اولین باری است که یک حیوان زنده درهم تنیده می‌شود - پدیده‌ای عجیب که معمولاً به کوچک‌ترین ذرات زیراتمی محدود می‌شود.
متصل: Tubby "Tardigrad" در تصاویر شگفت انگیز روی سطح آفتابی می خزد
اکشن ارواح در خوکچه
پدیده درهم تنیدگی کوانتومی آنقدر عجیب است که حتی آلبرت انیشتین او در این مورد تردید داشت و این روند را "عمل شبح‌آلود از راه دور" نامید. در اصل، این اثر زمانی رخ می دهد که دو ذره کوچک و کوچک زیر اتمی به یکدیگر متصل شوند، به طوری که تغییر چرخش یا تکانه یک ذره فوراً ذره دیگر را به همان روش تغییر می دهد - حتی زمانی که این دو ذره با فواصل بسیار زیاد از هم جدا شوند.
همانطور که دانشمندان در مقاله‌ای در سال 2018 تلاش کرده‌اند ثابت کنند این اثر ممکن است بتواند از حوزه زیراتمی فراتر رود. مجله فیزیک ارتباطات. این تیم دریافتند که برخی از باکتری‌های فتوسنتزی می‌توانند با فوتون‌های نور در هم تنیده شوند، زمانی که فرکانس تشدید نور در اتاق آینه‌ای در نهایت با فرکانس الکترون‌های موجود در مولکول‌های فتوسنتزی باکتری‌ها هماهنگ شود. Live Science قبلا گزارش شده بود.
نویسندگان مقاله جدید arXiv تصمیم گرفتند آزمایش کنند که آیا یک موجود چند سلولی مانند تاردیگراد می تواند چنین ارتباطی را ایجاد کند یا خیر. این تیم در آزمایش خود سه تاردیگراد را از یک ناودان سقفی در دانمارک جمع آوری کردند. در حالت متحرک، اندازه تاردیگرادها از 0.008 تا 0.018 اینچ (0.2 تا 0.45 میلی متر) متغیر است - با این حال، پس از اینکه محققان تاردیگرادها را منجمد کردند و آنها را در حالت ماهی تن فرستادند، حیوانات به حدود یک سوم آن اندازه کوچک شدند.
از آنجا، تیم تاردگرید را حتی بیشتر منجمد کرد و آن را تا درجه ای بالاتر از صفر مطلق خنک کرد - پایین ترین دمایی که یک دیرگراد در معرض آن قرار گرفت و زنده ماند.
این تیم هر تاردیگراد منجمد را بین دو صفحه خازن روی یک مدار ابررسانا قرار داد که یک بیت کوانتومی یا "کیوبیت" را تشکیل می دهد - واحدی از اطلاعات مورد استفاده در محاسبات کوانتومی. هنگامی که تاردیگراد با کیوبیت (به نام کیوبیت B) تماس پیدا کرد، فرکانس تشدید کیوبیت را تغییر داد. سپس این تاردیگراد-کیوبیت-هیبرید به یک مدار بسته دوم (کیوبیت A) متصل شد تا دو کیوبیت در هم پیچیده شوند. در طی چندین آزمایش بعدی، محققان مشاهده کردند که فرکانس کیوبیت‌ها و دیرگریدها پشت سر هم تغییر می‌کند و شبیه یک سیستم سه‌بخشی درهم است.
هفده روز پس از ورود تاردیگرادها به حالت ماهی تن، محققان در تلاش برای احیای ماهی تن، آنها را کمی گرم کردند. یکی از تاردیگرادها به زندگی خود بازگشت و دو نفر دیگر مردند. به گفته محققان، این بازمانده عملاً به اولین حیوان درهم تنیده کوانتومی در تاریخ تبدیل شده است.
"در حالی که چنین نتایج فیزیکی را می توان از اجسام بی جان با ترکیب مشابه تاردیگراد انتظار داشت، ما تاکید می کنیم که درهم تنیدگی با [an] کل ارگانیسم که پس از آزمایش عملکرد بیولوژیکی خود را حفظ می کند، "تیم در مقاله خود به این نتیجه رسیدند." در عین حال، تاردیگراد در شدیدترین و طولانی ترین شرایطی که تا به حال در معرض آن قرار گرفته است زنده می ماند.
اگرچه این مقاله هنوز مورد بررسی قرار نگرفته است، اما پاسخ های اولیه جامعه علمی بسیار مهم است. داگلاس ناتلسون، رئیس فیزیک و نجوم در دانشگاه رایس در تگزاس، در وبلاگش می نویسد که این آزمایش "به هیچ وجه تاردیگراد را با کیوبیت درگیر نکرد."
ناتالسون نوشت: «کاری که نویسندگان در اینجا انجام دادند این بود که یک تاردیگراد روی قسمت های خازنی یکی از دو کیوبیت متصل قرار دادند. تاردیگراد عمدتاً آب (یخ زده) است و در اینجا به عنوان یک دی الکتریک عمل می کند و فرکانس تشدید یک کیوبیت را که روی آن قرار داشت جابجا می کند... این به هیچ وجه درهم تنیدگی نیست.
بن بروبیکر، نویسنده علمی و فیزیکدان سابق موافق.
بروبکر می گوید: «کیوبیت یک مدار الکتریکی است و قرار گرفتن تاردیگراد در کنار آن از طریق قوانین الکترومغناطیس که بیش از 150 سال است که می شناسیم بر آن تأثیر می گذارد. توییت ها. قرار دادن گرد و غبار در کنار کیوبیت تأثیر مشابهی خواهد داشت.
این که آیا تاردیگراد از کیوبیت‌هایی که به آن متصل شده بود، «عمل شبح‌آلود» را تجربه کرد، تحقیقات نشان می‌دهد که خوک‌های خزه‌ای حتی از آنچه قبلاً تصور می‌شد انعطاف‌پذیرتر هستند. هر چقدر هم که "تاردیگراد کوانتومی" هیجان انگیز به نظر برسد، این آزمایش حداقل باید به عنوان یادآوری باشد که تاردیگرادهای قدیمی معمولی به خودی خود به اندازه کافی جذاب هستند.
در ابتدا در Live Science منتشر شد.