I tardigradi –creature microscopiche incredibilmente resistenti, capaci di sopravvivere all'immersione in acqua bollente, mancanza di ossigeno e intense radiazioni ultraviolette, grazie a uno stato di vita sospesa, un meccanismo di sopravvivenza in cui i tardigradi si raggomitolano e si disidratano, sospendendo le loro funzioni biologiche a tempo indeterminato per sopportare condizioni ambientali estreme.
Ora, i ricercatori hanno esposto i tardigradi alle temperature più fredde e alle pressioni più alte a cui i tardigradi sono mai sopravvissuti – non solo per testare i limiti biologici delle creature, ma anche per vedere se un tardigrado congelato potesse essere incorporato in due circuiti elettrici ad entanglement quantistico, quindi successivamente rianimato al suo normale stato attivo.
I risultati, riportati in un nuovo articolo pubblicato sul database di prestampa arXiv, suggeriscono che, sì, gli scienziati potrebbero essere in grado di aggiungere "entanglement quantistico temporaneo "alla crescente lista di realizzazioni del tardigrado. Tuttavia, le prime risposte al documento hanno contestato questa scoperta. Se i risultati alla fine resisteranno alla peer review, allora questo esperimento rappresenterà la prima volta che un animale vivente è stato impigliato quantisticamente – un fenomeno bizzarro tipicamente limitato alle più piccole particelle subatomiche.
Il fenomeno dell'entanglement quantistico è così strano che persino Albert Einstein aveva i suoi dubbi al riguardo, notoriamente soprannominando il processo "azione spettrale a distanza". Essenzialmente, l'effetto si verifica quando due minuscole particelle subatomiche si legano l'una all'altra in modo che un cambiamento nello spin o nella quantità di moto di una particella cambi istantaneamente l'altra particella allo stesso modo - anche quando le due particelle sono separate da distanze incredibilmente grandi.
Questo effetto potrebbe essere in grado di trascendere il regno subatomico, come gli scienziati hanno tentato di dimostrare in un articolo del 2018 sul Journal of Physics Communications. Quel team ha scoperto che alcuni batteri fotosintetici erano in grado di rimanere impigliati con fotoni di luce, quando la frequenza di risonanza della luce in una stanza specchiata alla fine si sincronizzava con la frequenza degli elettroni nelle molecole fotosintetiche dei batteri, ha precedentemente riferito Live Science.
Gli autori del nuovo articolo di arXiv hanno deciso di testare se un organismo multicellulare come un tardigrado potesse sviluppare una tale relazione. Nel loro esperimento, il team ha raccolto tre tardigradi da una grondaia del tetto in Danimarca. Nel loro stato animato, i tardigradi misuravano tra 0,008 e 0,018 pollici (da 0,2 a 0,45 millimetri) – tuttavia, dopo che i ricercatori hanno congelato i tardigradi e li hanno mandati in uno stato di sintonia, gli animali si sono ridotti a circa un terzo di quelle dimensioni.
Da lì, il team ha congelato ulteriormente i tardigradi, raffreddandoli a una frazione di grado sopra lo zero assoluto – la temperatura più fredda a cui un tardigrado sia mai stato esposto e sopravvissuto. Il team ha posizionato ogni tardigrado congelato tra due piastre di condensatori di un circuito superconduttore che formava un bit quantistico, o "qubit" – un'unità di informazione utilizzata nell'informatica quantistica. Quando il tardigrado entrava in contatto con il qubit (chiamato Qubit B), spostava la frequenza di risonanza del qubit. Quell'ibrido tardigrado-qubit è stato poi accoppiato a un secondo circuito vicino (Qubit A), in modo che i due qubit si impigliassero. Nel corso di diversi test che sono seguiti, i ricercatori hanno visto che la frequenza di entrambi i qubit e del tardigrado cambiava in tandem, simile a un sistema entangled in tre parti.
Diciassette giorni dopo che i tardigradi sono entrati nei loro stati di sintonia, i ricercatori li hanno delicatamente riscaldati nel tentativo di rianimarli. Uno dei tardigradi tornò al suo stato animato, mentre gli altri due morirono. Quel sopravvissuto è effettivamente diventato il primo animale entangled quantistico nella storia, hanno affermato i ricercatori.
Il documento non è ancora stato sottoposto a revisione paritaria, ma le prime risposte della comunità scientifica sono state critiche. Douglas Natelson, presidente del dipartimento di fisica e astronomia alla Rice University in Texas, ha scritto sul suo blog che l'esperimento "non ha impigliato un tardigrado con un qubit in alcun senso significativo". "Quello che gli autori hanno fatto qui è stato mettere un tardigrado sopra le parti capacitive di uno dei due qubit accoppiati", ha scritto Natelson. "Il tardigrado è per lo più acqua (congelata), e qui agisce come un dielettrico, spostando la frequenza di risonanza dell'unico qubit su cui si è seduto. Questo non è entanglement in alcun senso significativo".
"Il qubit è un circuito elettrico e mettere il tardigrado accanto ad esso lo influenza attraverso le leggi dell'elettromagnetismo che conosciamo da più di 150 anni", ha twittato Ben Brubaker, divulgatore scientifico ed ex fisico. "Mettere un granello di polvere accanto al qubit avrebbe un effetto simile".
Indipendentemente dal fatto che il tardigrado abbia sperimentato o meno una "azione spettrale" dai qubit a cui era collegato, lo studio dimostra che gli animaletti sono ancora più durevoli di quanto si pensasse in precedenza. Per quanto eccitante possa sembrare un "tardigrado quantistico", questo esperimento dovrebbe almeno servire a ricordare che i tardigradi normali sono abbastanza affascinanti da soli.