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2019-05-27 22:08:46 又走了一个特斯拉法务副总裁离职前往创业公司

  尽管这看起来十分疯狂,但是这一概念已经在量子尺度下被实验验证无数次了。然而,在我们所熟知的宏观世界中,一切都变得更简单,更符合我们的直觉。没有人曾经看到一颗恒星、一颗行星或者一只猫处于叠加态或者存在量子纠缠。但自从20世纪早期量子力学形成开始,科学家就一直在思考宏观世界和微观世界会在何处交汇。也就是量子系统究竟能够有多大,有没有可能大到让种种奇异的性质直接影响生物?在过去的二十年中,量子生物学开始形成,并试图回答这些问题,这一学科提出和实施一些在生物体身上做的实验,以此来探测量子理论的极限。

  第二,细菌和光子的能量是在一起测量的,而并没有对细菌或者光子的能量进行单独测量。荷兰代尔夫特理工大学的Simon Grblacher认为这从某种程度上来说是一种限制,Simon Grblacher也没有参与这项研究。他说:“似乎确实有量子事件发生,但是通常我们都需要对两个系统分别测量来证明纠缠的存在。”这样才能确定他们之间的量子关联是存在的。

  水熊虫属于缓步动物门(Tardigrata)。其可在高温(151 °C)、接近绝对零度(-272.8 °C)、高辐射、真空或高压的环境下生存数分钟至数日不等。多数体长在0.3至0.5毫米间。缓步动物也是第一种已知可以在太空中生存的动物。

  由于在上周的联赛中外援巴坎布的进球被吹掉,北京中赫国安依然没能迎来一场胜利,已经连续三轮不胜。今天国安将在主场迎战老对手上海绿地申花,虽然球队已经基本获得了下赛季亚冠的参赛权,但近7轮联赛仅有1胜的成绩,还是让球队上下有着不小的压力,为了之后的足协杯决赛有着更好的状态,球队也急需一场胜利来提振士气,为本赛季联赛的最后一个主场画上完美的句号。

  最终切尔西凭借吉鲁这个进球,客场艰难带走了三分,也提前两轮从小组赛中出线,让接下来的比赛轻松了不少。本场比赛,吉鲁一个人就完成了6次射门,这个数据排名全场第一,通过不懈的努力帮助切尔西攻破了对方的球门,此外他还制造了3次机会,这个数据同样也是全场第一,同时吉鲁还4次赢下了高空球的争夺,表现非常全面,而《WhoScored》也将全场最高的8分给到了吉鲁。切尔西用非常经济实惠的方式赢下了比赛,而吉鲁功不可没。

  来源:搜达足球

  工体八连胜,国安势要将纪录延续下去

  细菌与光子的纠缠

  中超的前两个赛季,两队在联赛的成绩都不太理想,但国安都在主场收获了大胜。2009赛季国安重回工体后,首次在主场面对上海申花,被对手拿到了一分,0-0的平局也是国安在主场面对申花的唯一一次。此后,无论国安的状态是好是坏,主场面对申花都能获得胜利,在工体国安已经取得了对申花的八连胜,这里面有很多时刻都让人记忆犹新,10赛季国安少一人情况下4-1收获大胜,12赛季毛剑卿弑杀旧主,13-15赛季连续三年2-0完胜对手,16赛季张稀哲的梅开二度以及17赛季伊尔马兹的绝杀。而今晚,我们期待着国安能摆脱低迷,用最好的状态来收获工体对阵申花的九连胜。

  吉鲁打破球荒,对切尔西也是极大的利好,莫拉塔在最近6场比赛中打进了5球,虽然还是遭到一些批评,但他的状态确实在改善,而吉鲁这边如果能找到进球状态,切尔西的锋线又将得到很大的提升,对于有争冠雄心的切尔西来说,双枪都是必不可缺的。而吉鲁对于自己也是信心满满:“我一直希望能早点进球,因为世界杯后我回来就晚了,我缺了点效率和运气,但是你必须一直保持努力,并且相信自己,这就是今晚所发生的事情。”

  但萨里很快也找到了应对的办法,鲍里索夫的高强度防守并不能保持全。掳胧彼撬淙灰脖3至吮魄,但力度已经有所降低,吉鲁的活动空间也逐渐变大,他在禁区内的威胁也越来越大。第52分钟,埃莫森左路送出一脚传中,说时迟那时快,在小禁区附近的吉鲁在两名防守球员之间甩头攻门,干脆利落地攻破了鲍里索夫的球门。这个进球也让切尔西如释重负,并且将出线的机会牢牢攥在了手里,之后吉鲁甚至还有梅开二度的机会,不过这次他的强力头球攻门被对方门将奋力托出了横梁。

  老冤家再聚首,顶级联赛第50次交手

  首回合遗憾收。な篮滥芊窠Σ构

  将一只猫、一个装有氰化氢气体的玻璃烧瓶和放射性物质放进封闭的盒子里。当盒子内的监控器侦测到衰变粒子时,就会打破烧瓶,杀死这只猫。根据量子力学的哥本哈根诠释,在实验进行一段时间后,猫会处于又活又死的叠加态。可是,假若实验者观察盒子内部,他会观察到一只活猫或一只死猫,而不是同时处于活状态与死状态的猫。这事实引起一个谜题:到底量子叠加是在什么时候终止,并且坍缩成两种可能状态中的一种状态?图片、文字来源:维基百科

  客场来到白俄罗斯,切尔西经历了一场苦战,主队鲍里索夫从开场到结束都给切尔西制造了很多麻烦,甚至三次击中了切尔西的立柱,但最终的胜利者却是切尔西,而为球队打入制胜球的则是法国中锋吉鲁。

  或许量子力学中最著名的实验就是埃德温薛定谔(Erwin Schrdinger)在1935年提出的思想实验薛定谔的猫。这一实验展现了量子力学的奇异性质。这位奥地利物理学家想象了一只装在盒子中的猫,盒子中有一些可能致死的放射性物质。根据量子力学原理,猫会处于活与死的叠加态,至少在我们将盒子打开进行观测之前是这样的。

  除了在主场有着巨大的优势,国安在近几个赛季都对申花保持着优势,上一次输给对手还是在2015赛季,客场1-3告负。此后国安在联赛中保持着3胜2平的不败战绩,本赛季的首次交锋,国安在客场曾经两度领先,但在伤停补时阶段韦世豪的乌龙球,让国安错失连续两个赛季在客场战胜上海申花的绝好机会。不知道本场比赛如果能获得出场的机会,韦世豪能否用进球重新证明自己。

  然而,这样的言论仍有许多争议。第一,实验中出现纠缠的证据是依据情况而定的。依赖于如何解释腔内细菌中流入和流出的光子。Marletto和同事承认不考虑量子效应的经典模型也可以解释实验的结果。当然,光子并不是经典的,而是量子的。还有一个更加接近现实的“半经典”模型用牛顿力学来解释细菌,用量子力学解释光子,但这个半经典模型和Coles等人实际得到的实验结果并不相符。这或许意味着量子效应对光和细菌都有作用。对此,James Wootton说:“这有点绕,但是我想他们只是在尽力避免干扰因素并夸大其辞。” James Wootton是IBM苏黎世研究院的量子计算研究人员,他没有参与这两项研究。

  量子世界有着种种奇异的特性。理论上来说,量子力学原理要求一个粒子可以同时在两个地方出现。这种看似矛盾的现象叫做叠加。两个粒子可以“纠缠”在一起,通过某种未知的机制跨过任意远的距离共享信息。

  值得一提的是,吉鲁这个进球是他本赛季代表切尔西打进的第一个进球,他上一次为切尔西建功已经要追溯到今年5月和利物浦的比赛,吉鲁打破了自己794分钟的球荒。有趣的是,在今夏帮助法国夺得世界杯的过程中,作为主力中锋的吉鲁同样是一球未进。但无论是在切尔西还是法国,吉鲁的重要作用都毋庸置疑,他在禁区内的支点作用非常重要,既能为队友创造空间,也能送出关键的传球,而且在联赛中虽然没有进球,但吉鲁已经有4次助攻进账,是队内的助攻王。在莫拉塔低迷期间,切尔西球迷都呼吁让吉鲁首发。

  来源:环球科学ScientificAmerican

  量子生物学的崛起

  国安和申花是中国足坛的一对老对手了,双方此前已经在顶级联赛交手49次,本场比赛也是双方在联赛的第50次交锋,国安取得了19胜13平17负的战绩,攻入80球,失56球,占据上风。在双方的交战历史中,都在各自的主场保持着巨大的优势,国安直到2007赛季才在客场首次战胜对手。而申花2006-08赛季曾在丰体连续三年战胜国安,但在工体,申花确难获一胜,1999赛季拿到了在工体的首场胜利,进入中超时代,申花在工体的战绩更加惨不忍睹,11次交锋只有在09赛季收获了一场平局,其他十场比赛全部失利,其中2010赛季至今,已经遭遇了八连败。

  这项研究的合著者、同样来自牛津的Tristan Farrow表示,这是第一次在生物中发现这种现象。他说:“这肯定是我们朝着‘薛定谔的细菌’进展的一步,如果你愿意那么说的话。”且这指向了另一个有可能自然发生的量子生物现象的例子:绿色硫细菌居住在深海中,光的稀缺可能会使生物进化出基于量子力学的适应性状来促进光合作用。

  提到量子力学实验,人们第一想到的当属“薛定谔的猫”了。近日,研究人员在实验室疑似创造出“薛定谔的细菌”光合绿色硫细菌,光合分子与空腔中的光子发生强耦合作用,形成纠缠态。这是量子生物学的一个里程碑,人类在宏观量子力学领域向前迈进了一步。

  经典量子力学

  尽管有这些不确定性因素的存在,量子生物学从理论设想到实际存在的转变只是时间问题。生物系统之外的单个或多个粒子在实验中展现出量子效应已经有数十年了,所以在细菌甚至人类体内的分子中寻找相似的效应是十分合理的。但是,这些分子的量子效应在人类和其他的大型多细胞生物中会因为互相抵消变得很小。但是在细菌这样小得多的生物中,量子效应则会有较大的作用。Grblacher说:“这个发现十分惊人,搞得我都有点受不了,但在真实生物系统中展现量子效应真的很令人激动。”

  最近英国牛津大学的一篇论文宣称细菌和光子之间的纠缠得到了实现,这引起了大家的关注。这项研究由量子物理学家Chiara Marletto领导。他分析了2016年英国谢菲尔德大学David Coles和同事完成的实验,发表在2018年10月《物理通讯》(Journal of Physics Communications)上。在实验中,Coles和同事把几百个光合绿色硫细菌放在两面镜子中间,不断地缩短两面镜子之间的距离,直到两面镜子只有几百纳米远,这个距离比头发丝直径还小。通过在镜中不断地反射白光,研究人员希望使细菌中的光合分子和空腔产生相互作用或形成耦合,也就是说,细菌会持续将这些不断反弹的光子吸收,释放,再吸收。这项实验成功了:有六个细菌以这种方式成功地和空腔形成了耦合。

  莫拉塔没有进入本场比赛的大名单,吉鲁当仁不让地成为了球队的首发前锋,虽然上一次交锋客场1-3失利,但回到主场的鲍里索夫此番可谓做好了准备工作,比赛开始后,鲍里索夫就通过简单而有效的密集防守让切尔西吃到了苦头,切尔西两翼的进攻难以打开,吉鲁虽然努力想要在中路打开缺口,但鲍里索夫用强悍的防守让吉鲁办法不多,上半时切尔西只有6次射门,而且没有一脚射正目标,但最好的一次机会正是来自吉鲁,第41分钟,阿扎尔开出角球,吉鲁头球攻门稍稍偏出。相比之下虽然鲍里索夫虽然只有3次射门,却有一次打中门柱和一次射正,效率要比切尔西高太多。

  但是Marletto和她的同事称细菌不仅仅是和光子形成了耦合。他们分析认为实验中产生的能量信号可能表明细菌的光合系统和空腔中的光子形成了纠缠态。简单来说,有的光子似乎同时与细菌中的光合分子撞上和擦肩而过,而这正是纠缠的标志。她说:“我们的模型表明记录到的这种现象是光和细菌中的某些自由度产生纠缠的信号。”

  Marletto还提到,自然选择有可能已经让生命想出办法利用量子现象生存,就像之前提到的深海中的光合细菌。但是对这个问题的研究需要我们从小处开始。研究正逐渐向宏观系统进行探索,最近的一项研究已经成功使几百万个原子处于纠缠态。接下来关键的一步就在于证明组成生物的分子可以有量子效应,即使是出于一些微不足道的目的。通过探索量子和经典的边界,科学家可以进一步了解宏观层面的量子力学,如果它真的存在的话。

  包括Grblacher和Farrow的研究组在内几个研究团队都希望根据这个想法进一步发展。Grblacher设计了一种实验,可以将一种叫水熊虫的水生生物置于叠加态。这个实验就要比将光和细菌叠加起来难多了,因为水熊虫的尺寸比细菌大几百倍。Farrow正在想办法改进细菌的实验。今后几年他们打算将两个细菌同时置于纠缠态,而不是单个细菌。Farrow说:“长期的目标是开拓性的,十分基础的。这关乎我们对于现实性质的理解,关乎量子力学效应在生物功能中是否存在应用。归根结底,一切都是量子的。”但是量子力学原理在生物中是否起到作用还是一个大问题。

  这些实验的结果看起来十分诱人,但是却没有给出确定的答案。比如在今年早些时候,研究人员发现生物通过光合成养料的光合作用与某些量子效应有关。鸟类导航和人类产生嗅觉的过程也显示量子效应以一种不寻常的方式影响着生物体。但是这些只是量子世界的冰山一角。目前还没有人能将生物置于叠加态或纠缠态,就连单细胞的细菌也不行。

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