世界首次提出活體生命記憶傳送實驗：傳送記憶已成為可能

按：本文來自知社學術圈教授巴特，公號：知社學術圈。另外，該內容已于2016年1月發表在綜合性學術期刊《Science Bulletin》上，這是世界上首次提出活體生命記憶傳送實驗。

就人類目前乃至近期的能力來說，像電影中那樣在兩地間實現完整物體的瞬間移動還不太現實。但如果只選取其中的一部分，比如傳送生命體的記憶，還是可能實現的。普渡大學李統藏教授和清華大學尹璋琦博士提出把一個低溫冷凍保存的微生物放在一個電機械振子上來實現活體微生物的量子態疊加，糾纏和隱形傳態。該內容已于2016年1月發表在綜合性學術期刊《Science Bulletin》上，這是世界上首次提出活體生命記憶傳送實驗。

（李統藏教授）

來自普渡大學的李統藏教授以及清華大學的尹璋琦博士最近提出了一種方法，可將生命體的記憶傳送到其他位置。他們還希望借此打造出一個“薛定諤的貓”的狀態，即那只貓在理論上同時存在于兩個地方。目前，他們已經確定如何在細菌上實現這一設想，并表示掌握這一技術很可能是進一步傳送復雜物體的關鍵。

（尹璋琦博士）

“我們計劃用一種很直接的方法將一個微生物同時置于兩個地點，并制定了傳送該微生物量子態的方案，” 李統藏教授介紹，“我希望這項新奇的工作可以激勵更多人去嚴肅地思考微生物量子傳送，以及未來的潛在應用。”

這里所談到的活體微生物的記憶并不是說關于生命或生活的記憶。它是生命存在的原子級記憶，即內在的量子態。

此項工作直接關系到1935年奧地利物理學家埃爾溫·薛定諤所發表的研究。當時他提出了著名的“薛定諤的貓”理想實驗：一只貓可以同時在多地存在不同的狀態 (即“疊加”)，直到它被觀察到。也就是說，這只貓可以在不同地方既是死的又是活的，直到有人真的觀察到它。

量子計算機的火熱正是源于這一理念。一直以來，計算機都以0和1的二進制為根本，而量子計算機中的量子比特可以使0和1在任何時刻都具有疊加態，這將大幅提高運算能力的量級。

李統藏和尹璋琦表示，如果他們將普通的支原體細菌冷卻至凍結狀態，那么這不僅可以實現薛定諤的貓那個理想量子疊加狀態，還可以把這一量子態傳送到其他地點。

實驗的具體方法是將活體細菌置于電機械振子上，將兩者冷卻至深冷溫度。在這種條件下，振子可以制備到疊加態，而上面的細菌也會隨之一起進入疊加態。

李統藏介紹：“我們計劃把一個很小的微生物放在直徑15微米的鋁制薄膜振子上。當振子進入疊加態時，微生物也會發生同樣的事情。這個原理很簡單。”

他們在《Science Bulletin》上發表的文章里指出，把一個質量遠小于電機械振子的微生物放在振子上面不會對它的性質和量子操控造成顯著影響。

在細菌進入疊加態后，可通過超導微波電路將其內在量子態記憶傳送給另一個活體微生物。研究組作了這樣的說明：

“利用一個強磁場梯度，微生物的內部狀態 (比如甘氨酸自由基的電子自旋) 可以和微生物的質心運動糾纏, 并被量子隱形傳態到另外一個微生物。因為微生物的內部狀態包含信息, 這個方案能實現兩個微生物之間信息和記憶的量子隱形傳態。”

李教授表示實驗的第二個環節將帶來更實際的效用。比如，這將能夠探測微生物體內蛋白質和DNA的缺陷，或者描繪微生物對單電子自旋的敏感性。

目前，實驗上已經把一個直徑15微米的電機械振子的質心運動冷卻到量子基態，并和微波光子糾纏。盡管部分環節還處于理論階段，但正像最近美國物理學家提出借由類似量子傳送的機制可以取回黑洞中的信息一樣，只有科學家不斷地在這條道路上探索，我們才能更進一步地了解這個世界。

【參考文獻】

1、Physicists propose new method to teleport the memory of a living creature

2、Quantum superposition, entanglement, and state teleportation of a microorganism on an electromechanical oscillator

3、http://www.shdysyxx.com/jyxw/5969.html

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