Китайские ученые осуществили телепортацию на 16 километров
Для писателей-фантастов и сценаристов телепортация в их придуманных мирах давно стала стандартной транспортной услугой. Ведь более быстрого и удобного способа перемещения в пространстве и вообразить сложно. Даже серьезные ученые поддерживают эту захватывающую своими необыкновенными перспективами идею молниеносного перемещения из пункт А в пункт Б.

Так, еще основатель кибернетики Норберт Винер в своей работе «Кибернетика и общество» посвятил «возможности путешествовать при помощи телеграфа» целую главу. С тех пор прошло больше полувека, и за это время мы почти вплотную приблизились к мечте человечества о таких путешествиях. Ведь в нескольких лабораториях мира осуществлена успешная квантовая телепортация.

Телепортация именно квантовая потому, что квантовые объекты – атомы — имеют такие свойства, которые обусловлены законами квантового мира и в макромире, то есть в нашем, обычном, не наблюдаются. Именно такие свойства частиц и послужили основой экспериментов по телепортации. Кроме того, важно уяснить, что квантовая телепортация – это перенос не объекта, а только неизвестного квантового состояния одного объекта на другой квантовый объект. Мало того, что квантовое состояние телепортируемого объекта так и остается для нас тайной, оно к тому же необратимо разрушается. Но что происходит совершенно точно – так это то, что в этих опытах получается идентичное состояние другого объекта в другом месте.

Первый эксперимент по квантовой телепортации поляризационного состояния фотона был проведен в 1997 году группами физиков под руководством Антона Цайлингера (Университет Инсбрука) и Франческо де Мартини (Университет Рима).

Опыты продолжились в 2004 году физиками M.Riebe и M.D.Barrett. В 2006 году исследовательской группой из Института Нильса Бора в Копенгагене была впервые осуществлена успешная телепортация между объектами разной природы — квантами лазерного излучения и атомами цезия.

23 января 2009 года ученым впервые удалось телепортировать квантовое состояние иона на один метр. И вот новый прорыв — 16 мая 2010 года физики из Научно-технического университета Китая и Университета Цинхуа провели эксперимент по передаче квантового состояния фотонов на 16 километров в свободном пространстве. Уже почти фантастика!

Ранее в опытах с фотонами использовались оптоволоконные линии связи длиной в несколько сотен метров, а авторы сделали выбор в пользу передачи в свободном пространстве, сообщает compulenta .

Эксперимент был построен по известной схеме с тремя фотонами А, В и С. В ней отправителю и получателю выдаются фотоны С и В из «запутанной» пары, и отправитель, у которого также есть частица А, проводит измерение системы АС, вследствие чего начальное состояние А разрушается. Результат измерения высылается по стандартному каналу получателю, который затем проводит необходимое преобразование над частицей B и восстанавливает исходное состояние A.

Квантовый канал связал Бадалин, находящийся в 75 км от Пекина, и Хуайлай, что в провинции Хэбэй. Пары «запутанных» фотонов, один из которых отправляется на расстояние в 16 км, физики получали по методу спонтанного параметрического рассеяния с использованием кристалла бета-бората бария -BaB2O4.

Как сообщается, определенный по результатам опыта показатель надежности передачи квантового состояния оказался равен 89%.

К слову сказать, несмотря на все современные достижения в области квантовой телепортации, перспективы телепортации человека остаются весьма туманными. Практика в этом случае намного сложнее теории. Так что нам с вами вряд ли придется попутешествовать по мирам с помощью телепортации, а тем более – с гарантированной безопасностью, ведь достаточно одной ошибки и можно превратиться в бессмысленный набор атомов.

Пока же практическое применение для квантовой телепортации нашлось быстро – это квантовые компьютеры, где информация хранится в виде набора квантовых состояний. Тут квантовая телепортация оказалась идеальным способом передачи данных, который принципиально исключает возможность перехвата и копирования передаваемой информации.

Я не очарован очередным трюком Вентера . Какая разница в том, искусствено ли синтезирована цепочка ДНК/РНК или нет? Вот когда Крейг угадает вполне новую цепочку, пусть и минимальную, которая способна размножаться и выживать, тогда попадёт в десятку

Китайские ученые осуществили телепортацию на 16 километров

Пока же практическое применение для квантовой телепортации нашлось быстро – это квантовые компьютеры, где информация хранится в виде набора квантовых состояний.

Кстати, а вы знаете секреты получения оргазма?

Читайте об этом в нашем блоге «Толкователи сновидений». И пишите о том, что вам приснилось – мы растолкуем!

Synthetic Genome Brings New Life to Bacterium
Elizabeth Pennisi

For 15 years, J. Craig Venter has chased a dream: to build a genome from scratch and use it to make synthetic life. Now, he and his team at the J. Craig Venter Institute (JCVI) in Rockville, Maryland, and San Diego, California, say they have realized that dream. In this week's Science Express (www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/science.1190719), they describe the stepwise creation of a bacterial chromosome and the successful transfer of it into a bacterium, where it replaced the native DNA. Powered by the synthetic genome, that microbial cell began replicating and making a new set of proteins.

This is a defining moment in the history of biology and biotechnology, says Mark Bedau, a philosopher at Reed College in Portland, Oregon, and editor of the scientific journal Artificial Life. It represents an important technical milestone in the new field of synthetic genomics, says yeast biologist Jef Boeke of Johns Hopkins University School of Medicine in Baltimore, Maryland.

The synthetic genome created by Venter's team is almost identical to that of a natural bacterium. It was achieved at great expense, an estimated $40 million, and effort, 20 people working for more than a decade. Despite this success, creating heavily customized genomes, such as ones that make fuels or pharmaceuticals, and getting them to boot up the same way in a cell is not yet a reality. There are great challenges ahead before genetic engineers can mix, match, and fully design an organism's genome from scratch, notes Paul Keim, a molecular geneticist at Northern Arizona University in Flagstaff.

The synthetic bacteria unveiled this week have their origins in a project headed by Venter and JCVI colleagues Clyde Hutchison III and Hamilton Smith to determine the minimal instructions needed for microbial life and from there add genes that could turn a bacterium into a factory producing compounds useful for humankind. In 1995, a team led by the trio sequenced the 600,000-base chromosome of a bacterium called Mycoplasma genitalium, the smallest genome of a free-living organism. The microbe has about 500 genes, and researchers found they could delete 100 individual genes without ill effect (Science, 14 February 2003, p. 1006).

But confirming the minimal genome suggested by those experiments required synthesizing a full bacterial chromosome and getting it to work in a recipient cell, two steps that have taken years because the technology to make and manipulate whole chromosomes did not exist. In 2007, Venter, Smith, Hutchison, and colleagues finally demonstrated that they could transplant natural chromosomes from one microbial species to another (Science, 3 August 2007, p. 632). By 2008, they showed that they could make an artificial chromosome that matched M. genitalium's but also contained watermark DNA sequences that would enable them to tell the synthetic genome from the natural one (Science, 29 February 2008, p. 1215).

But combining those steps became bogged down, in part because M. genitalium grows so slowly that one experiment can take weeks to complete. The team decided to change microbes in midstream, sequencing the 1-million-base genome of the faster-growing M. mycoides and beginning to build a synthetic copy of its chromosome. Last year, they showed they could extract the M. mycoides natural chromosome, place it into yeast, modify the bacterial genome, and then transfer it to M. capricolum, a close microbial relative (Science, 21 August 2009, p. 928; 25 September 2009, p. 1693). The next step was to show that the synthetic copy of the bacterial DNA could be handled the same way.

The researchers started building their synthetic chromosome by going DNA shopping. They bought from a company more than 1000 1080-base sequences that covered the whole M. mycoides genome; to facilitate their assembly in the correct order, the ends of each sequence had 80 bases that overlapped with its neighbors. So that the assembled genome would be recognizable as synthetic, four of the ordered DNA sequences contained strings of bases that, in code, spell out an e-mail address, the names of many of the people involved in the project, and a few famous quotations.

Using yeast to assemble the synthetic DNA in stages, the researchers first stitched together 10,000-base sequences, then 100,000-base sequences, and finally the complete genome. However, when they initially put the synthetic genome into M. capricolum, nothing happened. Like computer programmers debugging faulty software, they systematically transplanted combinations of synthetic and natural DNA, finally homing in on a single-base mistake in the synthetic genome. The error delayed the project 3 months.

After months of unsuccessfully transplanting these various genome combinations, the team's fortune changed about a month ago when the biologists found a blue colony of bacteria had rapidly grown on a lab plate over the weekend. (Blue showed the cells were using the new genome). Project leader Daniel Gibson sent Venter a text message declaring success. I took my video camera in and filmed [the plate], says Venter.

They sequenced the DNA in this colony, confirming that the bacteria had the synthetic genome, and checked that the microbes were indeed making proteins characteristic of M. mycoides rather than M capricolum. The colony grew like a typical M. mycoides as well. We clearly transformed one cell into another, says Venter.

That's a pretty amazing accomplishment, says Anthony Forster, a molecular biologist at Vanderbilt University in Nashville, Tennessee. Still, he and others emphasize that this work didn't create a truly synthetic life form, because the genome was put into an existing cell.

At the moment, the techniques employed by Venter's team are too difficult to appeal to any potential bioterrorists, researchers stress. Nonetheless, this experiment will certainly reconfigure the ethical imagination, says Paul Rabinow, an anthropologist at the University of California, Berkeley, who studies synthetic biology. Over the long term, the approach will be used to synthesize increasingly novel designed genomes, says Kenneth Oye, a social scientist at the Massachusetts Institute of Technology in Cambridge. Right now, we are shooting in the dark as to what the long-term benefits and long-term risks will be.

As ever more artificial life comes into reach, regulatory agencies will need to establish the proper regulations in a timely fashion, adds Oye. The possibility of misuse unfortunately exists, says Eckard Wimmer of Stony Brook University in New York state, who led a team that in 2002 created the first synthetic virus (Science, 9 August 2002, p. 1016).

Venter says that JCVI has applied for several patents covering the work, assigning them to his company, Synthetic Genomics, which provided much of the funding for the project. A technology watchdog group, ETC Group in Ottawa, has argued that these actions could result in a monopoly on synthesized life (Science, 15 June 2007, p. 1557), but others are not worried. Given the current climate for granting and upholding patents of this type, says Oye, it is unlikely that Synthetic Genomics will become the Microsoft of synthetic biology.

One thing is sure, Boeke says. Interesting creatures will be bubbling out of the Venter Institute's labs.

Про новую работу Крейга Винтера - это похоже на прорыв, по значимости сравнимый с секвенированием первого генома человека

Но ведь он не создал из молекул новую ДНК. Если я ничего не путаю - это генетическая инженерия известная с 70-х годов только масштабная

ДНК была полностью синтезирована химическим путем

это как раз не главный момент. Главное, что оказалось достаточно заменить ДНК, и все остальное (белки, жиры, углеводы) само изменилось, естественно через несколько поколений (через 9 поколений в их опытах).

Это точно ?

если упростить, то они взяли одну бактерию, и ПРЕВРАТИЛИ ее в другую бактерию, всего лишь заменив ее ДНК

Прорыв в другом. В том, что оказалось достаточно вставить новую ДНК в старую бактерию, и бактерия заработала по-другому

А в чем фишка ? Репликация транскрипция и трансляция. Или у меня наивные представления ?

Главное, что оказалось достаточно заменить ДНК, и все остальное (белки, жиры, углеводы) само изменилось, естественно через несколько поколений (через 9 поколений в их опытах). Это вам не волногонство, это настоящий прорыв.

Заменили ДНК на искусственную ?

Так в чем все-таки фишка ? В эпигенетике ?

Заменили ДНК на искусственную ?

Про телепортацию китайцев непонятно. Ccылка с комсомольской правды (kp.ru/daily/24493/648405/) идет на Nature Physics, может нам квант растолкует что к чему?

Мелочи остались вроде можно ли сигнал от шума отделить или нет ..

Полезно отметить, что в экспериментах наблюдаемые эффекты равносильны демонстрации возможности реализации пусть и динамических, но вложенных состояний в системах с противоположными спинами. Эксперименты дают однозначно положительный ответ. Акустические поля хромосом, генерируемые как живыми клетками и их ядрами, так и выделенными из хромосом препаратами ДНК, сложно организованы, могут приобретать структуру солитонов, а главное, способны к дистантной трансляции гено-волновой информации . Укажем также на еще одно важное обстоятельство, подтверждающее это. Генетические молекулы дуалистичны - будучи веществом, они же работают как источники физических знаковых полей. В соответствии с моделью Д. Бьеркена, можно построить электродинамику, не прибегая к дополнительным понятиям, базируясь только на взаимодействующем электронно-позитронном поле. В результате этого появляется отличная от нуля энергия Вакуума, которая движет солитоны на ДНК.

заменили ДНК одного вида бактерии на ДНК другого вида бактерии

В старой бактерии просто не было тех белков, которые в новой бактерии регулируют транскрипцию и трансляцию. там были совсем дргугие белки

Про телепортацию китайцев непонятно. Ccылка с комсомольской правды (kp.ru/daily/24493/648405/) идет на Nature Physics, может на квант растолкует что к чему?

но сможете ли вы, господа, Отличить атаку Макса Ланге от защиты Мак-Кетчона?

что первично курица или яйцо

Возможное при этом излучение так слабо, что полностью потеряется на фоне шума, и ничего оно никуда передать не может.

Лишь нечто в самом текущем месте расплетения может, в принципе, излучать, однако излучать что (фотоны?)

Оставим за скобками общий треп ...