微生物與量子力學

幾年前，Small雜誌刊發了一篇論文，其中主要的實驗設計是：將光合細菌放置在兩面距離微小的鏡子之間；當光子在鏡子間來回反彈時，觀察細菌如何吸收和釋放光子。

這個細菌可能是我們第一次觀察到的、有量子物理學過程參與實現生理功能的生物體。捕光化合物中的光子與量子尺度上的反射光糾纏在一起。

現在，《物理通訊雜誌》上發表了一篇回顧論文，其中仔細分析了當年的實驗數據，認為我們應該就這一問題繼續下去。

正如《科學美國人》所描述的那樣，原始實驗涉及單個光子——最小的可量化光單位，它可以表現得像一個微小的粒子，但也是量子物理學中的能量波——在兩面間距微小的鏡子之間來回反射震蕩。

科學家以前認為，量子糾纏態是一種非常脆弱的狀態，需要理想的實驗室條件才能得以維持。但是，在觀察實驗儀器的能量水平後，科學家發現，細菌中的分子複合物或許已經和鏡面發射的光子糾纏在一起，因為某些單個光子似乎在與細菌相互作用的同時，仍然處於鏡面反覆震蕩的狀態——所以並沒有被細菌捕獲和吸收。所以，現在證明，量子糾纏能夠在生物系統中存在並且持續一段時間。

有理由對這些結果保持懷疑的態度，除非有人能夠重現實驗過程，並且找到其中存在量子糾纏作用的確鑿跡象。

與任何回顧綜述類研究一樣，最新的論文受限於已發表數據的數量和質量。

並且，也如《科學美國人》所指出的那樣，細菌的能量水平和鏡子吸收的光子能量應該被分開記錄——實驗里，它們並沒有——為了驗證量子糾纏。

但是，如果這項研究最終獲得成功，將是我們第一次在生命形式里觀察到量子物理過程，而它們通常只出現在亞原子尺度上。

即使微生物對人類來說很微小，但對亞原子來說，卻是一個「大」問題。

本文譯自 sciencealert，由譯者 majer 基於創作共用協議(BY-NC)發布。

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