陈根：从水熊虫到量子纠缠，奇异但也真实_风闻

文/陈根

有着地表最强生物称号的水熊虫是一种微小的多细胞生物。水熊体型极小，50微米到1.4毫米不等，一般需要放大工具才能观察清楚。 身体具有4对短粗的附肢，附肢末端有爪，行动迟缓。就是这种体形细小，通体透明，足迹几乎遍布全球的水熊虫，近年来成为了实验室最为青睐的试验对象之一。

**究其原因，水熊虫生物生命力顽强，最显著的特征是对不良环境具有极强的忍耐能力，**遇到干旱时，它们可将身体含水量由正常的85%降至3%，此时运动停止，身体萎缩，在这种状态下，缓步动物可以抵御恶劣的环境达数年之久，如极限温度、电离辐射、缺氧等，当环境好转时，身体再复苏。

这种特性，被研究人员称为“tun”状态，就是在这种“tun”状态下，近日，有研究人员称，他们的实验成功让水熊虫实现了临时的量子纠缠。其中，量子纠缠是量子力学中的一种奇异现象，它通常发生在亚原子粒子尺度上。

在量子纠缠的理论下，只要两个粒子处于纠缠的状态，那么不论相距多么遥远，只要一个粒子发生改变，另一个粒子也会发生相应的改变，因此我们就可以透过一个粒子的变化去控制另一个粒子的变化。也就是说，就算距离再怎么遥远，两个粒子也会保持某种确定的关系。

基于此，研究人员团队从丹麦的一个屋顶排水沟处采集了三只水熊虫，它们在动态状态下的大小为0.2到0.34毫米之间，但是当研究人员将它们冷冻，使它们进入“tun”状态后，其尺寸缩小到了原来的1/3左右。

随后，研究人员将“tun”状态的水熊虫放在一个超导体电路的两个电容板之间，这种超导体电路可以形成一种量子比特。当水熊虫接触到量子比特B时，它会改变量子比特B的共振频率。然后，水熊虫与量子比特B的结合整体，就会被耦合到量子比特A上，使这两个系统相互纠缠。

在几次测试中，研究人员发现，量子比特和水熊虫的频率都是串联变化的，就像是一个由三部分组成的纠缠系统。在三只水熊虫进入“tun”状态的420小时（17.5天）后，研究人员对它们进行了温和的加热，试图让它们复苏。

结果显示，一只水熊虫恢复了它的活跃状态，另外两只则死去。研究人员认为，这只唯一幸存的水熊虫，就是历史上首个量子纠缠动物。