Физики заявляют, что они квантово запутали тихоходку с кубитом. Но так ли это?

Команда физиков утверждает, что запутала сверхпроводящий кубит и тихоходку, переместив замерзающий, крошечный и хорошо контролируемый квантовый мир в "горячие и влажные" системы жизни.

Однако результаты, описанные в препринте, не так однозначны, и многие квантовые исследователи утверждают, что бедная тихоходка не была запутана значимым образом.

"Я также не знаю, насколько [серьезно] авторы относились к этому - возможно, это была шуточная статья", — пишет профессор физики Университета Райса Дуглас Нателсон.

"Тем не менее, важно отметить, что авторы не связывали тихоходку с кубитом в каком-либо значимом смысле. Это не "квантовая биология"".

Квантовая запутанность — это когда две или более частиц связаны таким образом, что фундаментальные качества, которые они разделяют — такие, как положение, импульс или поляризация — не являются независимыми друг от друга.

Если взять простой неквантовый пример, то, найдя в ящике перчатку для правшей, вы можете быть уверены, что недостающая перчатка подойдет к вашей левой руке: зная что-то об одном, вы узнаете что-то важное о другом, и эта информация не является случайной.

Запутывание происходит в квантовых системах естественным образом после столкновения частиц или почти в любое другое время, когда частицы взаимодействуют. Хотя Альберт Эйнштейн не был большим поклонником этого явления, за прошедшие годы физики доказали, что получить запутанность не так уж сложно.

Ученые довольно успешно запутывают все более крупные объекты. Они запутали молекулярные ионы, более крупные наночастицы и даже крошечные алмазы.

Но все эти системы все еще очень маленькие, обычно очень холодные и хорошо организованные. Напротив, тихоходка — даже в ее обезвоженном, "нерушимом" состоянии — это сравнительно большая коллекция замороженных, беспорядочных биологических молекул.

В этом новом препринте, доступном на arXiv, исследователи взяли вид тихоходок под названием Ramazzottius varieornatus и поместили ее в обезвоженный криптобиоз. Затем они охладили ее до уровня всего на 10 милликельвинов выше абсолютного нуля и поставили под чрезвычайно низкое давление всего 0,000006 миллибар.

Затем команда провела эксперименты, в которых они попытались запутать тихоходку двумя сверхпроводящими трансмонными кубитами, обнаружив, что они "наблюдали связь" между существом и кубитами.

Примерно через 420 часов экспериментов они нагрели тихоходку, и она пошла своим веселым путем.

Но после того, как заголовки газет затаили дыхание, ряд физиков и научных писателей указывают на то, что это не совсем запутывание — или, по крайней мере, не то, что не было сделано раньше.

"Кубит представляет собой электрическую цепь, и размещение тихоходки рядом с ним влияет на нее посредством законов электромагнетизма, о которых мы знали уже более 150 лет", — пишет в Twitter физик и научный писатель Бен Брубакер.

"Если положить пылинку рядом с кубитом, это даст аналогичный эффект".

Таким образом, это не совсем запутанная тихоходка в любом квантовом смысле этого слова. На самом деле, в зависимости от того, какого физика вы спросите, это либо классическое (неквантовое) взаимодействие между кубитом и тихоходкой, либо вообще нет никаких доказательств взаимодействия, и они просто положили очень холодную тихоходку с очень низким давлением на бит.

Авторы новой работы отмечают, что это новый рекорд "для условий, в которых может выжить сложная форма жизни", что, возможно, является самой интересной частью этого нового исследования. Однако, чтобы проверить эти утверждения, необходимо дождаться экспертной оценки.

На данный момент, похоже, у нас нет достаточных доказательств того, что первый живой организм был квантово запутан, как бы увлекательно не звучало представление о квантовой тихоходке.

Мы также не знаем, насколько серьезно нам следует относиться к этому исследованию, и знали ли исследователи, что их работа вызовет столь пристальное внимание, как сейчас.

Статья доступна на сервере препринтов arXiv.