绿色荧光蛋白负责水母的生物发光库玛尔团队使用水母体内的绿色荧光蛋白

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绿色荧光蛋白负责水母的生物发光

图片来源：美国西北大学

科技日报北京12月6日电(记者刘霞)据物理学家组织网5日报道，美国西北大学的科研团队近日首次创建出来自生物系统的量子纠缠。研究人员表示，最新研究将促使科学家更好地理解生物学，也为生物学工具通过量子力学获得新功能打开了大门。

早在75年前，诺贝尔奖得主埃尔温·薛定谔就好奇，量子力学在生物学领域是否也发挥作用？由美国能源部高级研究计划局(DARPA)资助、电子工程学和计算机科学教授普瑞姆·库玛尔领导的团队进行的最新研究表明，薛定谔问题的答案或许是肯定的。相关研究发表在5日出版的《自然·通信》杂志上。

量子纠缠是量子力学最重要、也最神秘的现象之一，是指粒子(原子、光子等)在由两个或两个以上粒子组成系统中相互影响的现象，这种影响不受距离的限制，即使两个粒子分隔在直径达10万光年的银河系两端，一个粒子的变化仍会瞬间影响另外一个粒子，测量其中一个粒子，然后再测量另外一个粒子，两个结果必定相互关联。由于这些粒子可直接通信，因此，能用来发送安全的信息，或帮助创建超快的“量子互联网”。

库玛尔团队使用水母体内的绿色荧光蛋白(主要负责生物发光)进行了实验，尝试让绿色荧光蛋白桶状结构内的荧光分子生成的光子发生纠缠。通过一系列此类实验，他们成功展示了光子对之间的偏振(偏振是光波的振动方向，光波能垂直、水平或者以任意角度发生偏振)纠缠，这意味着，光波的振动方向彼此关联。库玛尔强调，荧光分子周围的桶状结构保护了纠缠免遭破坏。

研究团队计划研制出一个由相互纠缠粒子组成的生物基座，他们认为这种基座或能用来建造量子机器。接下来，他们需要厘清生物基座的工作效率是否比合成基座的高。

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双胞胎、父母子女之间是否存在心灵感应？特殊的信息如何传递一直是未解之谜。但现在，或许可以沿着生物量子纠缠的方向去思考了。只是，生物系统内部或彼此之间的量子纠缠，会不会是保守生命奥秘最后的防火墙？如果有一天，这道防火墙真的被成功突破，我们还能用什么来加密个体和对抗操控？细思极恐。