Вирус подходит к клетке, как ключ к замку. Но этот замок не простой: он вибрирует, дрожит, и от того, попадёт ли ключ в такт этим дрожаниям, зависит, откроется ли дверь. Именно так, судя по новому исследованию, работает узнавание между белком-шипом коронавируса и рецептором ACE2 на поверхности человеческих клеток.
Учёные рассмотрели место контакта как крошечную квантовую систему, погружённую в тёплую, шумную среду живой клетки. Они обнаружили, что вибрации определённой частоты в белке-шипе помогают электронам перепрыгивать с одной молекулы на другую. Этот прыжок — как щелчок замка, после которого вирус прочно садится на клетку. Но чтобы щелчок произошёл, вибрации должны совпасть с ритмом электронного перехода. Если ритм сбивается, вирус просто отскакивает.
Особенно интересно, что «память» окружения — то, как быстро среда забывает о прошлых взаимодействиях — играет ключевую роль. Когда память длинная, квантовая согласованность сохраняется дольше, и вибрационная избирательность усиливается. Это значит, что вирус может различать почти одинаковые рецепторы, просто «прислушиваясь» к их вибрациям.
Такой механизм напоминает настройку радиоприёмника: нужно точно попасть на частоту станции, чтобы услышать передачу. Вирус, возможно, использует ту же идею, чтобы найти нужную клетку среди множества похожих.
Белок-шип коронавируса вибрирует с частотой около 100 гигагерц — это в миллиард раз быстрее, чем машет крыльями комар.
Идея квантового распознавания по вибрациям перекликается с «квантовым чутьём» из романа Лю Цысиня «Задача трёх тел», где инопланетяне используют квантовые эффекты для связи.