薛定諤貓變身薛定諤細菌？科學家首次發現巨集觀量子糾纏！

很多人可能都聽說過“薛定諤的貓”，但薛定諤的貓究竟是什麽，相信這知道的人中又有很多人是根本不知道的。薛定諤的貓是量子力學的思想試驗，是為了說明量子疊加態，即一隻貓可以同時即死又活而設定的。這隻倒霉的貓被放在盒子裡，旁邊有一個有50%幾率衰變的原子，控制著毒氣——原子衰變，毒氣釋，貓死；未衰變，貓活。問題是我們打開盒子之前，怎麽知道貓是死的還是活的呢？所以貓是處於既死且活的疊加態。

事實上，薛定諤的貓根本就不存在，因為它只是一個思想實驗，沒有人能真的弄一隻貓關在盒子裡來做這個實驗。因為貓是巨集觀存在，而量子糾纏和疊加是微觀現象，雖然可以拿來做比喻，卻沒有任何辦法結合在一起。

聰明如你肯定馬上想到了，既然如此，那巨集觀和微觀之間總會有一個分界線，應該是兩者可以交集的。如果在這個分界線上放一個既巨集觀又微觀的家夥，能不能觀察到它既死又活要死不活不死也不活的“疊加態”或“糾纏態”呢？

牛津大學量子物理學家基婭拉?馬萊托當然也想到了這一點，她長官了一項研究，對謝菲爾德大學戴維?科爾斯及其同事2016年的一項實驗進行了分析，宣稱發現了細菌與光粒子之間泣盡意絕纏綿悱惻的糾纏故事，研究成果發表在10月《物理通信雜誌》上。

科爾斯團隊在2016年的實驗中，將幾百個光合綠色硫細菌隔離在兩個鏡子之間的空隙裡，空隙間隔只有數百納米，比人類頭髮絲還小。研究人員將白光射入鏡子之間，不斷反射，希望讓細菌體內的光合分子與腔體結合或相互作用，不斷吸收、釋放並重新吸收反射的光子，實驗表明，以這種方式配對的細菌達到了6種——這些細菌真的是“菌堅強”了，如此折磨都不死，還可以和科學家們一起鶯歌燕舞做試驗。

馬萊托團隊認為，這些細菌不但與腔體結合在一起，它們產生的能量特徵還表明，這些細菌的光合系統可能已經與腔體內的光糾纏在一起了，某些光子似乎同一時間在細菌內既擊中又離開了光合分子——這不是量子糾纏的典型特徵嗎？研究人員稱這是首次在生物體內發現糾纏現象。

不過這項研究並未得到廣泛認可。一是實驗中的糾纏證據是間接的，取決於人們如何解釋光線從空隙內的細菌中流進流出，馬萊托也承認，無須量子效應的經典模型也可解釋實驗結果，一個更現實的“半經典”模型也未能重現實驗結果；二是細菌和光子的能量是一起測量的，而不是獨立測量，無法證實它們之間的量子糾纏是真實的。

儘管存在諸多問題，一些科學家還是樂觀地認為，量子效應從微觀世界向現實世界過渡只是時間問題，此前的實驗已在生物體外的分子中表現出量子效應，在細菌甚至我們人體內尋找類似分子的量子效應，似乎也不應該是完全不可能的事。

一些研究小組已經準備找地球上生命力最旺盛的小強——水熊蟲幫忙，它比細菌大數百倍，又怎麽殺都殺不死——高溫、高壓、真空、輻射……你要遇到任何一種，馬上就會一命嗚呼。如果在它身上能發現量子效應，量子糾纏運用於巨集觀物體的前景就可能極為美好了。不用我說你也知道了，《星際迷航》中的光束傳送，可以把人體粒子打散，瞬間傳送到另外的地方重新組裝起來，到時候金庫、監獄什麽的都完全不在話下了。