Могут ли тонкие квантовые эффекты играть какую-то роль в сложных биологических системах? Этим вопросом первым задался почти 75 лет назад Эрвин Шрёдингер, и теперь у нас есть основания считать, что скорее всего да — хотя и нечасто. Однако чтобы лучше понимать, как квантовая физика работает в живых системах, хорошо бы не только исследовать то, что создала природа, но и самим уметь создавать квантовые состояния в биосистемах.
Именно этим соображением руководствовалась группа учёных, опубликовавшая статью в журнале Nature Communications. В ней они сообщают об успешной экспериментальной реализации квантово-сцепленного состояния фотонов, рождаемых флюоресцентными молекулами, заключёнными в белковую структуру, которая была взята из водорослей.
Флюоресценция — это спонтанное свечение некоторых объектов. Она свойственна многим живым существам, например, медузам. Свечение вызвано излучением фотонов специальными молекулами.
Авторы работы заставили эти фотоны взаимодействовать между собой, использовав нелинейно-оптические свойства белка. В результате происходило взаимодействие фотонов и образование квантовой связи между ними.
В будущем учёные планируют использовать полученные результаты для создания квантовой машины на основе биологического субстрата и проверить, может ли он обладать более высокой эффективностью, чем альтернативные методы.
