Новости науки, здоровья и космоса на портале GlobalScience.ru. Информеры для владельцев сайтов. Создайте свой собственный новостной сайт, используя наши бесплатные новостные информеры.
Конструктор новостных информеров
02/02/2011

Птицы могут удерживать квантовую сцепленность

Птицы могут удерживать квантовую сцепленность

Малиновки удерживают квантовую сцепленность в своих глазах на 20 микросекунд дольше, чем в лучших лабораторных системах. К такому выводу пришли физики, которые исследовали как птицы используют квантовые эффекты, чтобы "видеть" магнитное поле Земли.

Квантовая сцепленность - это состояние электронов, которые разделены в пространстве, но продолжают влиять друг на друга. Выдвинута теория, согласно которой в глазах птиц встроены компасы, действующие на основе сцепленности.

"Как живая система могла эволюционировать, чтобы научиться поддерживать внутри себя квантовое состояние так же хорошо, и даже лучше, чем в лабораторных условиях", - задается вопросом квантовый физик Саймон Бенджамин из Оксфордского университета и Сингапурского Национального Университета, соавтор нового исследования. "Это действительно поразительно".

Многие животные, не только птицы, но и млекопитающие, рыбы, рептилии и даже ракообразные и насекомые - определяют маршрут передвижения с помощью магнитного поля Земли. Физик Клаус Шультен из Иллинойского Университета, выдвинул теорию, согласно которой птицы ориентируются в пространстве посредством некоторых биомагнитных реакций в их глазах, которые пока еще не открыты.

Исследование позволило обнаружить наличие специальных светочувствительных клеток, содержащих протеин под названием криптохром. Когда фотон проникает в глаз, он взаимодействует с криптохромом, передавая часть энергии электронам, которые находятся в состоянии сцепленности.

Один из этих электронов перемещается на несколько нанометров, где чувствует магнитное поле, которое немного отличается от того, в котором находится его партнер. Тип химических реакций варьируется, в зависимости от того, как магнитное поле изменяет спин электрона. В теории, в результате множества подобных реакций, в глазу у птицы создается изображение магнитного поля Земли в виде черно-белого узора.

Но эти квантовые состояния чрезвычайно хрупки. Даже в лаборатории, где атомы охлаждаются до почти абсолютного нуля, состояние сцепленности удается удержать всего в течении нескольких тысячных секунды. Биологические системы слишком теплые и влажные, чтобы удерживать квантовое состояние так долго, но каким-то образом они умудряются это проделывать.

Исследование, которое возглавлял Торстен Ритц из Калифорнийского университета, проведенное в 2004 году, показало, что малиновки с легкостью находили направление к Африке с помощью магнитного поля Земли, но когда добавляли второе магнитное поле, то оно сбивало их внутренний компас. Это второе поле было настолько слабым - меньше трети 1 процента поля Земли, что могло повлиять исключительно на квантовые системы.

Ученые подсчитали, что такая чувствительность к слабым полям, требует удержания состояния сцепленности в течении как минимум 100 микросекунд или 0.00001 секунды. "Это просто поразительно", - сказал Бенджамин.

Оригинал (на англ. языке): Wired

 
Печать
Рейтинг:
  •  
Авторизуйтесь для оценки материала

С этим материалом еще читают:

Физики научились телепортировать энергию

Сначала они телепортировали протоны, затем атомы и ионы. А теперь один физик открыл способ, который позволяет проделать это с энергией. Данное открытие имеет большое значение для будущего физики. В 1993 году, Чарли Беннетт из Исследовательского Центра IBM имени Уатсона в штате Нью-Йорк совместно с несколькими коллегами, продемонстрировал как можно передавать квантовую
 

Ультрабыстрые квантовые компьютеры уже ближе

Ультрабыстрые квантовые компьютеры ближе: достигнута сцепленность десяти миллиардов бит в кремнии. Ученые из Оксфордского университета совершили значительный шаг вперед в области создания ультрабыстрого квантового компьютера. Они первыми успешно сгенерировали из кремния 10 миллиардов бит, находящихся в состоянии квантовой сцепленности
 

Квантовая телепортация впервые произведена на расстояние в 97 км по открытому пространству

Отправка сигналов через оптоволокно - надежное и быстрое средство обмена данными, но из-за внутреннего поглощения и других эффектов, некоторая часть фотонов теряется в пути, что становится тем критичней, чем меньше общее количество передаваемых фотонов. Эта проблема особенно остро стоит в квантовых сетях, в которых задействовано малое количество сцепленных фотонов. При этом передача через открытое пространство (вакуум или воздух) позволяет терять меньше фотонов, но при этом способе передачи данных
 
 

Еще из категории живая планета:

 
 
 

Последние комментарии

 

Комментариев нет. Будьте первым!

Пожалуйста, авторизуйтесь, чтобы иметь возможность оставлять комментарии.
 
 
 
 

Главная | космос | здоровье | технологии | катастрофы | живая планета | среда обитания | Читательский ТОП | Это интересно | Строительные технологии

RSS | Обратная связь | Информеры | О сайте | E-mail рассылка | Как включить JavaScript | Полезно знать | Заметки домоседам | Социальные сети

© 2007-2025 GlobalScience.ru
При полном или частичном использовании материалов прямая гиперссылка на GlobalScience.ru обязательна