Физики нашли кота Шредингера внутри листьев растений

Ученые нашли свидетельства того, что квантовые эффекты и своеобразный "кузен" кота Шредингера играют важную роль в работе фотосинтеза в клетках растений, что может объяснять его аномально высокую эффективность, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Chemistry.

"Наши коллеги в прошлом показывали, что в светочувствительных пигментах микробов могут возникать колебания, имеющие квантовую природу. К сожалению, они оказались простыми вибрациями молекул. Мы продолжили поиски и проверили, существуют ли в молекулах хлорофилла состояния, подобные коту Шредингера", — заявил Томас Янсен (Thomas Jansen) из университета Гронингена (Нидерланды).

Растения и бактерии умеют превращать энергию света в питательные вещества при помощи так называемых фотосистем I и II. Вторая система захватывает фотоны света и преобразует их в свободные электроны, а первая расщепляет молекулы воды на кислород и ионы водорода и использует последние для сборки молекул питательных веществ. Работа и структура этих систем хорошо изучена, однако их взаимодействие и расположение внутри клетки оставались загадкой для ученых.
Первые наблюдения за их работой на уровне отдельных молекул и атомов показали, что ее "антенны" они поглощают энергию света и используют ее для производства молекул АТФ, клеточной энерговалюты, и свободных электронов, намного эффективнее, чем предсказывает классическая физика. Это заставило ученых задуматься о том, не используют ли растения и бактерии квантовые эффекты для повышения КПД фотосинтеза.