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綠色熒光蛋白負責水母的生物發光

據物理學家組織網5日報道，美國西北大學的科研團隊近日首次創建出來自生物系統的量子糾纏。研究人員表示，最新研究將促使科學家更好地理解生物學，也為生物學工具通過量子力學獲得新功能打開了大門。

早在75年前，諾貝爾獎得主埃爾溫·薛定諤就好奇，量子力學在生物學領域是否也發揮作用?由美國能源部高級研究計劃局(DARPA)資助、電子工程學和計算機科學教授普瑞姆·庫瑪爾領導的團隊進行的最新研究表明，薛定諤問題的答案或許是肯定的。相關研究發表在5日出版的《自然·通信》雜志上。

量子糾纏是量子力學最重要、也最神秘的現象之一，是指粒子(原子、光子等)在由兩個或兩個以上粒子組成系統中相互影響的現象，這種影響不受距離的限制，即使兩個粒子分隔在直徑達10萬光年的銀河系兩端，一個粒子的變化仍會瞬間影響另外一個粒子，測量其中一個粒子，然后再測量另外一個粒子，兩個結果必定相互關聯。由于這些粒子可直接通信，因此，能用來發送安全的信息，或幫助創建超快的“量子互聯網”。

庫瑪爾團隊使用水母體內的綠色熒光蛋白(主要負責生物發光)進行了實驗，嘗試讓綠色熒光蛋白桶狀結構內的熒光分子生成的光子發生糾纏。通過一系列此類實驗，他們成功展示了光子對之間的偏振(偏振是光波的振動方向，光波能垂直、水平或者以任意角度發生偏振)糾纏，這意味著，光波的振動方向彼此關聯。庫瑪爾強調，熒光分子周圍的桶狀結構保護了糾纏免遭破壞。

研究團隊計劃研制出一個由相互糾纏粒子組成的生物基座，他們認為這種基座或能用來建造量子機器。接下來，他們需要厘清生物基座的工作效率是否比合成基座的高。

總編輯圈點

雙胞胎、父母子女之間是否存在心靈感應?特殊的信息如何傳遞一直是未解之謎。但現在，或許可以沿著生物量子糾纏的方向去思考了。只是，生物系統內部或彼此之間的量子糾纏，會不會是保守生命奧秘最后的防火墻?如果有一天，這道防火墻真的被成功突破，我們還能用什么來加密個體和對抗操控?細思極恐。