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
 

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
 

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
 
 

Еще из категории живая планета:

 
 
 

Последние комментарии

 

Комментариев нет. Будьте первым!

Пожалуйста, авторизуйтесь, чтобы иметь возможность оставлять комментарии.
 
 
 

Рассылка топовых новостей

 
 


 

Читательский топ

 
 

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

© 2007-2020 GlobalScience.ru
При полном или частичном использовании материалов прямая гиперссылка на GlobalScience.ru обязательна