Kwantowy kompas rudzików

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Magnetorecepcja pozwala na wykrywanie kierunku linii pola magnetycznego Ziemi. Dzięki temu zwierzęta wędrowne, np. migrujące pomiędzy Skandynawią a Afryką rudziki, orientują się w przestrzeni. Kiedyś uważano, że za zdolnością tą kryją się reakcje chemiczne zachodzące w oku. Teraz naukowcy z Uniwersytetu w Oksfordzie skłaniają się raczej ku temu, że ptasi kompas bazuje na tzw. koherencji (spójności) kwantowej.

W najbliższym numerze Physical Review Letters ukaże się artykuł dotyczący brytyjsko-niemieckiego eksperymentu na rudzikach. Akademicy zademonstrowali, że działanie kompasu ptaków można zaburzyć za pomocą niewielkiego szumu magnetycznego. Kiedy wprowadzano taki szum w postaci słabego zmiennego pola magnetycznego, rudziki stawały się bezradne. Wszystko wracało do normy po jego wyeliminowaniu. W swojej analizie naukowcy wykazali, że tylko system z komponentami pracującymi na poziomie kwantowym byłby tak wrażliwy na delikatny szum.

Postęp w dziedzinie kwantowych technologii informacyjnych jest wyjątkowo trudny, ponieważ trzeba zdobyć [wiedzę i] panowanie nad bardzo delikatnymi zjawiskami. To prawie niewyobrażalne, że żywy organizm wytworzył w toku ewolucji podobne zdolności – zachwyca się Erik Gauger z Wydziału Materiałoznawstwa Uniwersytetu Oksfordzkiego.

Stany koherencji kwantowej błyskawicznie zanikają, dlatego wyzwaniem jest ich podtrzymanie tak długo, jak to tylko możliwe. Struktury molekularne ptasiego kompasu ewidentnie utrzymują je przez co najmniej 100 mikrosekund, a prawdopodobnie jeszcze dłużej. Choć wydaje się, że to krótko, najlepiej nadające się do porównań sztuczne cząstki pozwalają na osiągnięcie 80 mikrosekund w temperaturze pokojowej. I to w idealnych warunkach laboratoryjnych – podsumowuje współautor artykułu Simon Benjamin z Singapuru.

Panowie mają nadzieję, że dogłębniejsze zbadanie metod ptaków na podtrzymywanie stanów koherencji kwantowej pozwoli je odtworzyć i tym samym opracować praktyczne technologie kwantowe.

[Jurgi 1]

Akumulatory ołowiowe bazują na efektach relatywistycznych, rudziki posługują się efektami kwantowymi… Jakby powiedział Barrack Obama: wszyscy jesteśmy kwarkami. :-)