تاردیگرادها (جانداران میکروسکوپی به دلیل ظاهر خاص خود، خوکچه جلبکی نامیده می شوند) برای تحقیقات علمی در معرض شرایط سختی قرار گرفته اند. این موجودات بسیار مقاوم از طریق تفنگ شلیک می شوند، در آب جوش غوطه ور می شوند، در معرض اشعه ماوراء بنفش شدید قرار می گیرند و حتی (به طور تصادفی) روی ماه فرود می آیند. همه اینها برای آزمایش “تن” شما انجام می شود، فرآیندی که در آن تاردیگریدها منقبض می شوند و به کره های کم آب تبدیل می شوند و به طور نامحدود عملکردهای بیولوژیکی خود را خاموش می کنند تا در برابر شرایط محیطی بسیار نامطلوب مقاومت کنند.
اکنون محققان تاردیگرادها را در معرض سردترین دماها و فشارها قرار داده اند که در آنجا زنده مانده اند. این نه تنها برای آزمایش محدودیت‌های بیولوژیکی این موجودات انجام شد، بلکه همچنین برای آزمایش اینکه آیا تاردگرادهای منجمد می‌توانند در دو مدار کوانتومی متصل به هم ترکیب شوند و سپس به حالت فعال خود بازگردند، انجام شد.
نتایج گزارش شده در مقاله جدیدی در پایگاه داده مقالات از پیش منتشر شده arXiv نشان می دهد که بله، دانشمندان ممکن است بتوانند «درهم تنیدگی کوانتومی موقت» را به فهرست رو به رشدی از قدرت های دیرگرم اضافه کنند. با این حال، واکنش های اولیه به مقاله با نتایج آن در تناقض بود.
اگر نتایج در نهایت در فرآیند بررسی به تصویب برسد، پس این آزمایش اولین بار است که یک جسم زنده دچار درهم تنیدگی کوانتومی می شود. درهم تنیدگی کوانتومی پدیده عجیبی است که معمولاً به کوچکترین ذرات زیر اتمی محدود می شود.
عمل فانتوم در خوک های جلبکی
پدیده درهم تنیدگی کوانتومی آنقدر عجیب است که حتی آلبرت انیشتین نیز نسبت به آن بدبین بود و آن را «عمل ارواح از راه دور» نامید. این اثر زمانی اتفاق می‌افتد که دو ذره بسیار کوچک زیر اتمی به‌گونه‌ای کنار هم می‌آیند که تغییر در اسپین یا تکانه یک ذره بلافاصله ذره دیگر را به همان شیوه تغییر می‌دهد. حتی زمانی که دو ذره با فواصل بسیار زیاد از هم جدا شوند.
این تأثیر می تواند فراتر از قلمرو زیراتمی باشد و دانشمندان سعی کرده اند در مقاله ای که در شماره 2018 مجله ارتباطات فیزیک منتشر شده است، آن را ثابت کنند. محققان دریافته‌اند که وقتی فرکانس شدید نور در اتاق آینه با فرکانس الکترون‌های موجود در مولکول فتوسنتزی باکتری مطابقت داشته باشد، ممکن است باکتری‌های فتوسنتزی در فوتون‌های نور نقش داشته باشند.
نویسندگان مقاله جدید arXiv تصمیم گرفتند آزمایش کنند که آیا یک موجود چند سلولی، مانند یک تاردگرید، می تواند چنین رابطه ای را ایجاد کند یا خیر.
در آزمایشات خود، محققان سه تاردیگراد را از زهکشی سقف در دانمارک جمع آوری کردند. سایز تاردیگرادها در زمان فعال 0.2 و 0.45 میلی متر بود. با این حال، پس از اینکه محققان تاردیگرادها را منجمد کردند و تونینگ کردند، اندازه این حیوانات به اندازه یک سوم اندازه زمان فعالیت آنها کاهش یافت. سپس محققان تاردگرادها را بیشتر منجمد کردند و در دمای نزدیک به صفر مطلق یخ زدند که به آنها امکان می داد در سردترین دما در تماس با دیرگرادها زنده بمانند.
محققان هر تاردیگراد را بین دو صفحه خازن در یک مدار ابررسانا قرار دادند که یک بیت کوانتومی یا «کیوبیت» را تشکیل می‌داد. کیوبیت واحد اطلاعات مورد استفاده در محاسبات کوانتومی است.
هنگامی که تاردگرید با کیوبیت (کیوبیت b) تماس پیدا می کند، فرکانس تشدید کیوبیت را تغییر می دهد. سپس این ترکیب تاردیگرید-ذراع با دومین مدار نزدیک (ذرع a) ترکیب شد، به طوری که دو ذراع به هم متصل شدند. در چندین آزمایش بعدی، محققان دریافتند که فرکانس کیوبیت ها و تاردیگریدها با یکدیگر متفاوت بوده و به عنوان یک سیستم سه بخشی به هم پیوسته عمل می کنند.
هفده روز پس از اینکه تاردیگرادها وارد تن خود شدند، محققان به آرامی آنها را گرم کردند تا آنها را احیا کنند. یکی از تاردیگریدها به حالت فعال باز می گردد و دو تاردیگرید دیگر می میرند.
محققان ادعا می کنند که تاردیگرید بازمانده اولین حیوانی است که درهم تنیدگی کوانتومی را در طول تاریخ تجربه کرده است. محققان در مقاله خود به این نتیجه رسیدند:
اگرچه می‌توانیم نتایج فیزیکی مشابهی را با اجسام بی‌جان با ترکیبات دیرگرید مشابه انتظار داشته باشیم، اما تأکید می‌کنیم که اینرسی در کل ارگانیسم مشاهده می‌شود که پس از آزمایش عملکرد بیولوژیکی خود را حفظ می‌کند. در همین حال، تاردیگرید یکی از طولانی ترین و نامطلوب ترین موقعیت هایی را که تا به حال در معرض آن قرار گرفته است، پشت سر گذاشته است.
اگرچه این مقاله هنوز توسط کارشناسان بررسی نشده است، اما واکنش های اولیه جامعه علمی انتقادی بوده است. داگلاس ناتلسون، رئیس بخش فیزیک و نجوم در دانشگاه رایس در تگزاس، در وبلاگ خود نوشت که آزمایش تاردیگرید به طور منطقی با کیوبیت مرتبط نیست. ناتلسون می نویسد:
کاری که نویسندگان انجام دادند قرار دادن یک tardigrade در قسمت خازنی یکی از دو کیوبیت متصل بود. تاردیگرید عمدتاً از آب یخبندان تشکیل شده است و در اینجا به عنوان یک مانع عمل می کند و فرکانس تشدید کیوبیت قرار گرفته روی آن را تغییر می دهد. این به معنای گیج کردن نیست.
بن بروبک، نویسنده و فیزیکدان سابق علمی، با این موضوع موافق است. بروبک در توییتی نوشت:
کیوبیت یک مدار الکتریکی است و قرار گرفتن دیرگراد در اطراف آن بر اساس قوانین الکترومغناطیس که بیش از 150 سال است که می شناسیم، بر آن تأثیر می گذارد. قرار دادن ذرات گرد و غبار در کنار ذراع نیز همین تأثیر را خواهد داشت.
البته مطالعات نشان داده‌اند که جلبک‌ها از آنچه قبلاً تصور می‌شد مقاوم‌تر هستند و این آزمایش باید حداقل یادآور این باشد که تاردیگریدها معمولاً کاملاً جذاب هستند، آیا تاردیگریدها از ذراعی که به آن متصل شده‌اند، عمل شیطانی را تجربه کرده‌اند یا خیر.