量子信息穿越傳播屏障的兩種參考模型,心靈的碰撞之四

2020-12-04 騰訊網

經典物理學認為，物體越過勢壘，有一閾值能量；粒子能量小於此能量則不能越過，大於此能量則可以越過。

量子信息穿越傳播的「屏障」與物理學或者化學中的能量屏障概念「勢壘」相似，用量子隧穿模型和酶促反應模型可以比較好地擬合量子信息穿越傳播屏障的過程。

事實上，酶促反應模型也是量子隧穿模型的另外一種表現，兩種模型在本質上是相同的。

借用量子隧穿模型和酶促反應模型這兩種模型，可以幫助人們理解量子信息穿越傳播屏障的機理，找到克服信息傳播屏障的路徑和方法。

1、量子隧穿模型

量子力學認為，即使粒子能量小於閾值能量，很多粒子衝向勢壘，一部分粒子反彈，還會有一些粒子能過去，好像有一個隧道，故名隧道效應（quantum tunneling）。

量子隧穿效應是電子等微觀粒子能夠穿過它們本來無法通過的「牆壁」的現象，是因為量子具有粒子性、波動性、能量-時間不確定性等特性而表現出的一種效應，請參見圖一。

圖一、量子隧穿效應示意圖

隧道效應本質上是量子躍遷，能量-時間不確定性這一量子特性，幫助一部分粒子提高自己的能量，從而迅速穿越勢壘這堵「牆壁」。

1、酶促反應模型

活化能又被稱為閾能，是指分子從常態轉變為容易發生化學反應的活躍狀態所需要的能量。

對一級反應來說，活化能表示勢壘的高度。活化能的大小可以反映化學反應發生的難易程度。

酶催化的反應稱為酶促反應,酶作為一種具有高度特異性的高效生物催化劑，使生物化學反應以極快的速度或在一般情況無法反應的條件下進行，要比相應的非催化反應快103-107倍。

絕大多數的酶是活細胞產生的蛋白質，酶的催化條件溫和,在常溫、常壓下即可進行，另外酶活性的還具有可調節性和不穩定性等特性。

酶可以加快化學反應的速率，而不改變反應的平衡點，即不改變反應的平衡常數，其作用機理是降低反應的活化能（如圖二所示）。

圖二、酶促反應的作用機理在於降低了化學反應所需的活化能

在經典的化學反應中，反應物分子只有獲得足夠能量，越過活化能的勢壘，反應才可以發生。

而酶催化的生物化學反應中也存在量子隧穿效應，反應物分子的波函數從反應勢壘穿過即可使反應發生，它是酶能夠顯著增加反應速率的一種機制。

酶使用量子隧穿效應來轉移電子及氫原子、重氫原子一類的原子核。實驗也顯示出，在某種生理狀況下，甚至連葡萄糖氧化酶的氧原子核都會發生量子隧穿效應。

1、量子隧穿效應和酶促反應效應對量子信息穿越傳播屏障的啟示

網際網路量子信息要穿越各類傳播屏障有如下三種有效的方法：

一是使量子信息躍遷提高其活化能，努力使信息充滿活力和張力，通過生動、趣味、穿透力強的高能量信息輕鬆跨越傳播屏障；

二是藉助受眾高度認可和信賴且運作高效的第三方傳播媒介降低量子信息穿越傳播屏障所需的勢壘，力爭使信息充滿親和力和粘性，通過第三方平臺與受眾互動產生情感共鳴達到高效傳播的目的。

心靈的碰撞，是真誠溝通交流的良好開端！

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