研究与评论:纯粹与应用雷竞技苹果下载物理学杂志
菜单ISSN: 2320 - 2459
ISSN: 2320 - 2459
国际物理健康&能源德克萨斯理工大学教育学院，美国德克萨斯州卢伯克79409-1868
收到日期:13/06/2015;接受日期:26/06/2016;发表日期:30/06/2016
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分子钟表现出与时间相关的替换ts和删除td，作为包含在纠缠质子量子比特碱基对超位置G ' -C '， *G-*C和*A-*T中的量子信息内容的酶处理的结果。这些异重杂合子点，r+/ rII，损伤是亚稳态氢键氨基(- NH2)基因组质子遇到量子不确定性限制的结果，Δx Δpx≥Ñ /2，产生EPR排列，酮-氨基â ' '(纠缠)→烯醇-亚胺，其中还原的能量产物质子分别由两组不可区分的分子内电子孤对共享，分别属于相对链上的烯醇氧和亚胺氮，因此，参与无退相干子空间中近对称能量阱之间~ 4×1013 s−1 (~ 4800 m s−1)的纠缠量子振荡，直到“测量”到基因组槽中δt<< 10−13 s，由“截断”格罗弗量子生物处理器。证据表明，纠缠的质子量子比特叠加对“常规”DNA修复是透明的，但由“早期进化”的RNA修复系统检测和处理，该系统实现了祖先的核酶-质子纠缠算法来引入ts和td。当ts + td超过阈值限制时，这些纠缠叠加的“修复”使祖先RNA基因组通过禁止复制来避免进化灭绝。自然选择引入了纠缠态生物处理器算法，为双链RNA基因组提供了选择优势。当双链RNA变得过于“笨重”时，就引入了基本的修复系统，在双链RNA中选择更“合适”的DNA双螺旋结构。因此，累积的异质双相杂合子叠加被“早期进化”的酶-质子纠缠算法处理，该算法引入了“新的”ts或td，即随机突变。
酶量子处理，量子纠缠算法，自然选择，核糖酶- rna -质子纠缠，三联码起源，进化优势。
最近的研究[1-6]酶量子信息处理系统[7-11]暗示“早期”RNA“基因组修复”系统的进化起源-在最后一个通用细胞祖先(LUCA)之前[12，13]，以及最近进化的DNA基因组修复系统[14］．本文提出了数据驱动的论点，即前luca RNA“基因组修复”涉及原始生物处理器-质子量子纠缠[1-5，15-21]最终在包含纠缠质子量子比特叠加态的“选定”碱基对位点上引入了随时间变化的替换ts和删除td [6-11］．由于“dna型”修复系统[14]对于前luca RNA基因组是不可用的[22，23]，当某些序列包含ts和td的“阈值水平”时，通过禁止重复，从而允许为可行基因库选择“减少误差”的RNA基因组，从而避免了进化灭绝。尽管酶量子信息处理为双链RNA提供了选择优势，但随着生命系统变得越来越多功能，双链RNA基因组变得过于“笨拙”，无法进行可接受的无错误复制。因此，引入了基本的基因组复制修复系统，选择DNA双螺旋而不是双RNA来“减少错误”基因组复制。在基因组从双RNA转化为双螺旋DNA后不久，尿嘧啶被5-甲基尿嘧啶(胸腺嘧啶)所取代。这种进化调整为双螺旋DNA提供了一个“有利的”ts: td比值，显示出轻微的a - t丰富度优势，与模型预测一致[1-3.，9，24］．在这种情况下，酶量子信息处理在核苷酸聚合物进化中发挥了重要作用[12]，这涉及到“截断”Grover 's的酶-质子纠缠实现[25]量子搜索，Δt ' < 10−14年代(1，9，26这种选定的量子纠缠算法机制在可观察到的双基因组进化和量子生物处理器对纠缠质子量子比特状态的“测量”之间提供了一个反馈回路，以产生pre-LUCA双RNA基因组，最终，现代哺乳动物DNA基因组系统[12］．
祖先核糖酶- RNA双链段和现代DNA基因组[5，12]被选中，允许量子信息内容通过EPR在选定的碱基对位点内积累[27-33)安排,keto-amino→enol-imine［1-3.，7-9]，由于量子不确定性的限制，ΔxΔpx≥/2，作用于亚稳氢键结合的氨基(−NH2)基因组质子，在密闭空间内引起直接量子力学质子-质子物理相互作用，Δx [33］．由于能量较低的烯醇和亚胺质子量子比特态最初是未占据的，但在能量上是可接近的[1-3.，7-9]，量子限制引入EPR排列[27-34]，酮氨基→烯酰亚胺可观察到的，如[7-9，35] g - c→g ' - c '， g - c→* g -* c, a - t→* a -* t。
在这些情况下，π和σ电子的分子内重排[36]伴随EPR质子安排，酮氨基→烯酰亚胺，图示于图1，其中，enol和亚胺质子分离过程中引入了位置-动量纠缠[27-30.］．降低能量的生成物质子分别在相对链上的两组不可区分的分子内电子孤对之间共享，从而参与分子内纠缠量子振荡~ 1013年代−1在核苷酸内无退相干子空间内的近对称能量阱之间[1-9，37-40］．这指定了进化选择的无退相干子空间中纠缠质子量子比特对的量子动力学[1-5，41的heteroduplex杂合子［35] G ' -C '和*G-*C异构体对超位[6-8]，直到生长条件实现酶量子阅读器的“测量”[1-5，42，43］．在区间内，δt<< 10−13年代(1-9，25，26)，酶量子处理器“捕获”一个纠缠的振荡质子H+，在基因组(RNA或DNA)槽中[44-46]，它立即指定了碱基对内纠缠量子比特的相关状态[27-30.］．质子量子比特状态的瞬时规范允许酶-质子纠缠立即实现，具有特异性，其“纠缠生成”[1，8，9]量子搜索，Δt '≤10−14年代(25，26]，选择正确的电子孤对，或氨基质子，属于“传入”经典互变异构体，这是纠缠指定的进化取代ts的最终另一半分子成分，观察到[1-9G ' 0 0 2→T, G ' 0 0 2→C， *G0 200→a & * c2 0 22→T.(见图2 gydF4y2Ba符号)。在这里大胆的斜体字用于区分源于T的纠缠，例如G '→T，与Muller讨论的经典牛顿替换[47]，例如，G→T [48-50］．时间改变*A-*T位点的复制[51]包含纠缠质子量子比特超位置(图3)产生与时间相关的删除，道明，*A→删除，* T→删除[8，9］．测量(9隐含利率ts≥1.5倍道明，预测进化DNA基因组的适度A-T丰富度，与观察结果一致[24，52]，从而建立了一个明确的随机随机遗传漂变纠缠驱动分子模型[53-55]。在质子退相干之前，占据G ' -C '和*G-*C位点的纠缠质子量子比特中所包含的新的动态量子信息内容最初是通过量子转录“测量”和表达的，例如G ' 2 0 2→T [8，9，26]，即Δt ' <τD< 10−13．S，在开始复制之前必须进行翻译[1-7］．
图1:对称(a)和不对称(b)质子交换通道──G-C位点的电子排列。(a)质子交换隧道电子重排的对称通道，在互补的G-C之间产生两个烯醇-亚胺氢键。在这里，一个高能鸟嘌呤氨基质子启动了反应。(b)不对称交换隧道通道，产生包含一个烯-亚胺和一个酮-氨基氢键的G-C杂化态。一个充满能量的胞嘧啶氨基质子在这个通道中启动反应。一个n annulus of reaction is identified by arrows within each G-C reactant duplex. Electron lone-pairs are represented by double dots.
图2:在G ' -C '(对称)或*G-*C(不对称)位置的相干态分布阵列。对称，不对称和第二不对称(未标记)通道(→)，亚稳酮氨基G - C质子通过这些通道填充烯醇亚胺态。虚线箭头标识烯醇亚胺质子量子力学翻转的路径。对于亚稳态酮-氨基双相(a)和烯醇-亚胺G'-C'相干态(b-e)，显示了氢键端基的近似电子结构和相应的质子位置。电子孤对用双点表示，:，质子用圈h表示，质子态用紧凑的符号表示，用字母G、C、a、T表示DNA碱基，用2和0分别表示电子孤对和质子，从左到右分别是6碳侧链、环氮和2碳侧链提供给氢键。上标标识了外部位置(在主区和小区)的组分，要么是氨基质子(用00表示)，要么是酮基电子孤对(用22表示)。烯醇和亚胺基团的上标被抑制。
图3。亚稳态和相干A-T态。
亚稳态酮-氨基A-T质子填充烯醇-亚胺态的途径。虚线箭头表示相干烯醇亚胺*A-*T态之间的质子触发器路径。符号给出在图2 gydF4y2Ba传奇。符号#表示该位置被不适合氢键的普通氢所占据。
特别是，经典限制不允许G-C位点发生随时间变化的突变[56，57]自发积累，即积累异质双相杂合子，r + / rII［35，58，59] G-C→G ' -C '和G-C→*G-*C，随后通过复制开始前的转录(因此翻译)表达可观察到的G '→T和*C→T，并进一步通过随后的复制合并取代表达相同的转录产生的突变频率-G '→T和*C→T- [7-9］．然而，T4噬菌体ts系统[8，9]在复制前转录和转录后复制中，常规地表现出相同的G '→T和*C→T突变频率[58，59]，意味着非经典的复制前转录酶处理量子信息内容-占据heteroduplex杂合子G ' -C '和*G-*C位点[35]-指定后续复制实现的物理替代突变的频率，ts, G '→T和*C→T [7-9］．也当野生型从而允许开始复制和对生长的替换，如G→T或C→T大肠杆菌K (51]，纠缠质子量子比特的量子转录可以生成量子信息内容G’→T或*C→T，提供相关的“翻译”信息，说明野生型的存在r +等位基因，从而开始复制和随后的生长。在这些情况下，是野生型r +等位基因通过“翻译”纠缠质子量子比特量子转录产生的信息内容，δt<< 10来满足需求−13s，而不是来自物理分子替换，G '→T或*C→T，在随后的复制中发生。在这些情况下，来自转录的翻译信息，例如G ' 20 2→T和*C2 0 22→t (图4)，允许启动基因组复制，从而完成了纠缠质子量子比特状态的纠缠酶处理器“测量”与随后的基因组生长之间的反馈循环[1-9］．
图4:遇到(a)正常胸腺嘧啶的转录酶系统看到的近似质子-电子氢键结构，T22 0 22;(b)酶纠缠烯醇-亚胺G′2 0 2;(c)酶纠缠亚氨基胞嘧啶，*C20 22， (d)酶纠缠烯醇-亚胺G'0 0 2。
氢键[60]中所示的质子-电子单对构型图4为正常T2表现出的相同转录遗传特异性提供了见解20 22，“纠缠”烯醇-亚胺G′2 0 2和“纠缠”亚胺*C2 0 22n图2 gydF4y2Ba传奇。“被困”质子的退相干[44，45，61]最终将纠缠质子量子比特叠加，G'- c '或*G-*，其中标记为iC，坍缩到由“被困”槽质子指定的特定本征态上，从而识别出可观测到的新“分子钟”替代信息，ts．遗传资料[7-9]量子转录酶对纠缠质子量子位态的“测量”与Löwdin的[62，63]质子编码模型。
通过纠缠质子量子比特的量子转录传递的信息被“破译”，即翻译，以确定一个可观察到的反馈环问题的答案-“是”或“否”-关于基因组复制的启动。在T4噬菌体感染大肠杆菌K的情况下[35，51]，如果量子转录产生的可观测信息[7-9] -例如，G '→T或*C→T -表示存在r +等位基因，复制随后在物理替换G '→T或*C→T被合并之前开始。在这些情况下，确认r +等位基因在复制启动之前，通过酶量子阅读器测量纠缠质子量子比特G ' -C '或*G-*C态提供。识别r+等位基因的物理分子基序列不存在，直到精确的复制随后引入物理取代，G '→T或*C→T，除非之前通过量子(a)转录，(b)翻译和(C)正反馈环特异性进行通信，确认存在一个可操作的r +等位基因［8，9］．奇怪的是，一个基序列指定r +等位基因实际上并不存在，但是r +通过对纠缠质子量子位态的量子转录信息进行翻译，证实了上述信息。因此，可观测的“测量”[1-8，20.，39，41，42]关于纠缠质子量子比特态占据古代T4噬菌体DNA意味着量子转录和伴随的翻译，先于酮-氨基态的“标准”转录，其中“进化的”翻译以完全发育的核糖体和tRNAs等方式执行[63，64］．在这种情况下，原始RNA -核酶系统中纠缠质子量子位态的可用性可以允许原始量子转录和翻译过程通过利用纠缠质子量子位的量子信息含量和反应特性逐步引入适应度的增加，从而最终生成DNA -蛋白质系统。因此，由纠缠质子量子比特填充的RNA -核酶系统并不一定像Koonin的[64，65经典评估。在纠缠质子量子比特中所包含的量子信息内容的生物分子“测量”可以用“截断”格罗弗的[24量子搜索。基于占据G ' -C '， *G-*C和*A-*T叠加位的20个可用纠缠质子量子比特态所包含的测量量子信息含量[1-8]，提出了一种“编码原理”，该原理为~ 22个l -氨基酸指定了43个密码子的冗余三重遗传密码。
这些可观察到的[1-9，35，57]，进化选择的纠缠态超位- G ' -C '， *G-*C， *A-*T -不被最近进化的DNA修复系统识别[14，67]，但被出现在pre-LUCA双链RNA基因组片段中的酶-质子纠缠系统识别和处理。执行这种酶量子处理会产生at+道明光谱，有利于A-T丰富度[9时间相关的替换ts和时间相关的删除，道明，类似于为pre-LUCA双RNA基因组生成的光谱。这意味着一个负责随机随机遗传漂变的祖先纠缠机制[55，68］．以下是支持这种涉及酶量子信息处理的基因组进化版本的实验和理论证据[1-9］．下一节将介绍起源于祖先双工“rna样”片段的纠缠质子量子比特的进化和物理论据。第3节确定了占据*G-*C位的纠缠质子量子比特对的波函数和占据G´-C´位的四个纠缠质子量子比特的波函数。第4节讨论了在G´2 0 2和*C2 0 2中体现的纠缠量子比特上量子处理器测量的对称性2．生物处理器和在G´-C´超位置测量的纠缠质子之间的纠缠相互作用将在第5节中讨论。接下来，根据“截断的”格罗弗的[[]]，概述了三联体代码起源的纠缠使能的进化资源假设。25)算法。最后一部分提出了一个“合理的”场景，即从纠缠质子量子比特中产生的可持续生命，这些量子比特分布在“rna样”核酶系统的双段中。
纠缠态信息处理[15-16，25，69]是一个可观察到的实验事实，当适当的实验技术和分析利用酶量子处理器“测量”分辨率来破译和表达纠缠质子量子比特状态中所包含的量子信息内容，|+>和|−>占据heteroduplex杂合子G ' -C '和*G-*C同分异构体对叠加位[1-3.，7-9，35，57，67，70］．然而，这需要一个进化的解释。一个n apparent evolutionary dilemma is implied by facts (a) that quantum informational content cannot be introduced by enzymatic duplication of an arbitrary quantum state [71]，但(b)纠缠质子量子比特中包含的量子信息内容通常由古代的酶量子处理器“测量”、处理和显示[70] T4噬菌体DNA [1-3.，7-9，35］．本讨论假设祖先核糖酶RNA双核苷酸段由G-5HMC(5-羟甲基胞嘧啶)和A-U的类似物组成[70］．因此，在祖先的原始基因组进化过程中[12，72，73]，自然选择“临时拼凑”了一种代谢惰性方案，以纠缠质子量子比特的形式引入量子信息内容[1-9，21，27-30.]填充并占据分子内无退相干子空间[37-40祖先的heteroduplex杂合子异构体对超位，即G´- 5hmc´，*G- 5hm *C， *A-*U (图1 - 3)．这是通过选择祖先RNA“基因组样”双链段来实现的，其中链间酮-氨基氢键是亚稳态的，因为低能烯醇和亚胺质子量子比特状态未被占据，但能量可达[1-3.，7-9］．因此，亚稳态氨基(−NH2)氢键质子遇到量子不确定性极限，Δx Δpx≥/2 [74，75]，在太小的空间内引起了直接的量子力学质子-质子物理相互作用，Δx [34］．由此产生的质子-质子约束产生的反冲能量被高能质子捕获，从而产生EPR排列，酮氨基→烯酰亚胺，在分离质子之间引入位置-动量纠缠[27-30.］．每一个被还原的能积质子都被两组无法区分的电子孤对所共享，它们分别属于相对链上的烯醇氧和亚胺氮，因此[76]，参与了~ 10的分子内纠缠量子振荡13年代−1在分子内无退相干子空间内的近对称能量阱之间[9，40］．这一论点需要祖先RNA“类基因组”片段来模拟代谢惰性T4噬菌体DNA在20°C下存储> 3y [57]，从而积累纠缠质子量子比特[1-3.，7-9］．在基因组进化的“早期”阶段，核酶[12，71，72]是主要的“复制仪器”，直到祖先的双工RNA“基因组片段”被纠缠质子量子比特填充。由此产生的纠缠质子量子比特在祖先RNA基因组中的积累需要原始的“复制机制”来引入变体-例如，肽-核酶-质子纠缠-可以有效地“处理”动态纠缠质子RNA量子比特中包含的量子信息。“早期”祖先RNA“类基因组”聚合物的进化生存[77]包含纠缠量子比特的研究需要选择原始氨基酸来生成基本蛋白质，这些蛋白质可以“处理”纠缠质子量子比特中体现的量子增强信息，因此，蛋白质变体取代了核酶，成为主要的“复制工具”。该模型表明，由肽-核酶-质子纠缠构建的蛋白质可以在质子退相干前将氨基酸选择并聚合到核酶-肽链上，τD< 10−13年代。
先前的量子物理模型[78，79]和量子化学研究[80-85沃森-克里克碱基对的分析并没有得出烯醇和亚胺氢键态是稳定的结论。然而，这些研究忽略了未占据的、能量较低的烯醇和亚胺质子量子比特态，这些态随后被EPR排列填充[27-30.]，酮氨基→烯酰亚胺，其中引入纠缠质子量子位态[1-3.，7-9］．可靠的量子分子模型必须包括精确的边界条件，与观测结果一致。在这种情况下，边界条件必须考虑量子不确定性极限Δx Δpx≥/2，作用于最初的经典氨基(−NH2)质子，这些质子会引发EPR安排[1-3.，27，40]，酮氨基→烯酰亚胺G-C→G ' -C '和G-C→*G-*C [1-3.，7-9，35，57］．异重杂合子的起源及其转录和复制特性[35，51]不能用经典模型来解释[1-9，67]，但与酶量子阅读器-处理器对时间相关累积的测量结果一致[35，57]分子内纠缠质子量子位态[1-7，86]，占用无退相干子空间[38，39，87，88杂合子[35] G ' -C '和*G-*C超位[1-9，67］．量子物理模型[78，79]暗示生物大分子的体内环境过于“潮湿和温暖”，无法通过量子超位和纠缠态来实现显著的生物学贡献[69，87，88］．然而，达尔文的选择已经运行了大约37亿年[12，72]，并且在环境生物温度下执行，并且不局限于宏观经典域[1-9，15-21];因此，现有的物理、化学和生物学的量子和经典定律可以用来参与自然选择的生物选项[1-9，12，64，65］．体内生物系统所表现出的必要量子力学过程[1-11，15，16]-例如，光合作用[17-19]、禽鸟导航[20.]，随时间变化的基因组进化[24，89-101——是自然选择对相关的、“有利的”生化功能的可用生物选项起作用的结果。
在进化过程中，可存活的后代是根据更“有利”的经典或量子力学选项来选择的[1-9，15-20.，65]，而有害的选择产生的后代不那么健壮，因此通常会通过“净化选择”来消除[53，54，68］．基于“高分辨率”的可用性和实现，酶量子处理器对纠缠质子量子比特态的测量│+>和│−> [1-9，40，102]，环境温度，体内抗纠缠假说[78，79被证伪了。由于酶-质子纠缠反应满足Δt '≤10−14年代(1-9，25，26]，离子侵入，H2O和随机温度波动并不妨碍进化选择的酶-质子纠缠反应过程。注意，进化选择的量子纠缠算法处理器以δt<< 10为间隔测量动态纠缠质子量子比特的量子位置态│+>和│−>−13S -而经典分子钟测量[24，89-101]具有核苷酸的分辨率。一般来说，人们无法用经典的实验设计和分析来测量或准确检测量子效应[1-3.，25，26，40，42，69，74，87，88］．
非对称通道
双链DNA基因组中的氢键被复制到亚稳态酮-氨基态，在亚稳态中，能量减少，烯醇和亚胺质子量子比特态最初未被占据，但通过EPR异构化可以获得能量[1-11，27-30.］．在不对称情况下，量子不确定性极限Δx Δpx≥/2，作用于氢键氨基(−NH2)胞嘧啶的质子，导致氨基质子被限制在太小的空间，Δx [75］．这就产生了直接的量子力学质子-质子物理相互作用，从而产生了不对称的EPR排列，酮氨基→烯酰亚胺（图1 b)，在分离亚胺和烯醇质子之间引入位置和动量纠缠。通过将氨基胞嘧啶质子转移到互补鸟嘌呤酮氧上的电子孤对上，以及将氢键环质子从鸟嘌呤转移到胞嘧啶上，同时，适当π和σ电子的分子内重组，满足了双螺旋内互补*G-*C量子纠缠态的分子中性和稳定性图1 b．每个减少的能量，纠缠亚胺和烯醇产物质子被两组难以区分的电子孤对共享，因此参与纠缠量子振荡[1-9在~ 1013年代−1无退相干子空间中近对称能阱之间[37，38］．这指定了EPR对纠缠的烯醇和亚胺质子的量子动力学，直到被酶量子处理器测量。亚胺和烯醇质子在相反的DNA链上构成一对纠缠的双态质子量子比特。
纠缠的亚胺或烯醇质子，当处于参与链间氢键的位置时，状态为│+ >;当处于“外”、DNA主槽或小槽时，状态为│−> [44-46，103］．The quantum mechanical state of the entangled pair of proton qubit can be viewed as a vector in the four-dimensional Hilbert space that describes the quantum position state of two protons. The most general quantum mechanical state of these two protons can be written as
(1）
其中第一个符号+或−表示质子1，第二个符号表示质子2，膨胀系数c满足归一化，
由于式(1)不能表示为质子1和2的张量积，亚胺和烯醇质子的量子位对的最大纠缠量子态可以用四个Bell [31-32状态，表示为
（2）
(3)
（4）
(5)
量子信息内容存在于质子量子比特的纠缠对中，占据相对DNA链上烯醇和亚胺基团的分子内无退相干子空间。由于量子不确定性限制所施加的纠缠(Δx Δpx≥/2)，在亚稳态氨基质子上，对一个烯醇或亚胺质子的位置或动量的“测量”将立即指定对面DNA链上另一个质子的位置或动量。纠缠的* c -亚胺质子在“外部”，在DNA的主槽或小槽中，处于│−>状态(用状态*C2 0 2表示)2在图2 f)，处于“inside”状态时为│+ >，处于参与链间氢键的位置(*C0 0 2 .)2在图2 g)．当*C在转录链上时，酶量子处理器可以在δt<< 10的间隔内将*C-亚胺质子“捕获”在DNA槽位置−13│−>*C. s。由于量子不确定性限制的纠缠作用，Δx Δpx≥/2，*G-烯醇质子处于│+ >*G (*G0 2 00在图2 f)在相反的DNA链上。这个量子纠缠要求与观测结果一致[1-3.，7-9］．例如，T4噬菌体突变体rX655UGA (表1，参考文献6)，*C位于转录链上，*G位于互补链上;在一个区间内，δt< 10−13s时，量子阅读器与占据DNA槽的*C-亚胺质子之间形成酶-质子纠缠，状态为│−>*C。在质子退相干前，τD< 10−13s，酶纠缠*C2 0 22被破译并转录表达为正常T220 22［1-3.，7-9]，随后，酶量子相干实现了量子搜索，Δt '≤10−14s，它选择一个进入腺嘌呤的氨基质子产生互补的mis对A00 2 # - *C2 0 22（表1)．这将被复制以完成特定的ts， *C2 0 22→T220 22．
| 量子触发器状态 | 复制时允许的Pair形成 | 转录的消息 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 正常的基地 | Syn-Purines | ||||||
| G22000 | C00222 | 一个002 # | T22022 | G222 # | 一个002 # | ||
| G’002 | g c→c g | U | |||||
| G’202 | g c→一 | T22022 | |||||
| G’200 | 没有检测到 | G22000 | |||||
| G’000 | U | ||||||
| * G0200 | g c→t | U | |||||
| * G2200 | U | ||||||
| C '220 | U | ||||||
| C '020 | U | ||||||
| C '022 | 没有检测到 | C00222 | |||||
| C '222 | U | ||||||
| * C2022 | g c→t | T22022 | |||||
| * C0022 | U | ||||||
| *一个20 # | 一个t→g c | 一个t→一 | U | ||||
| *一个00 # | U | ||||||
| * T0222 | 一个t→g c | 一个t→c g | C00222 | ||||
| * T2222 | U | ||||||
表1:Topal-Fresco复制中纠缠态、去相干异构体和互补mis对形成的转录信息[9，48］．
对称信道
对称的酮氨基→烯酰亚胺通道由量子不确定性限制启动，Δx Δpx≥/2，最初作用于氨基(−NH2)鸟嘌呤碳-2的质子。高能质子接收到的反冲能量，由质子-质子限制到太小的空间，Δx。鸟嘌呤碳-2氨基质子之间的这种直接量子力学质子-质子物理相互作用产生了初始EPR排列[27]，酮-氨基→烯醇-亚胺，其中分离、碳-2侧链、烯醇和亚胺G ' -C '质子之间引入位置和动量纠缠(图1一个)．这种质子转移启动了鸟嘌呤和胞嘧啶内π和σ电子的分子内重组，使胞嘧啶的“扭曲”氨基质子受到量子不确定性限制，Δx Δpx≥/2，在太小的空间中，Δx。由此产生的直接量子力学质子-质子物理相互作用产生了第二种EPR排列，酮氨基→烯酰亚胺，在分离、碳-6侧链亚胺和烯醇质子之间施加位置-动量纠缠。在这种情况下，最初的质子纠缠反应引发了第二次质子分离纠缠反应，从而产生了两组纠缠质子量子位，这是酮-氨基→烯胺两种连续EPR排列的结果[1-9］．四个还原能量的烯醇和亚胺质子中的每一个都在两组难以区分的电子孤对之间共享，因此，在~ 10处参与纠缠量子振荡13年代−1无退相干子空间中近对称能阱之间[38-40］．这指明了占据G ' -C '异构体对超位的两组纠缠质子量子位的量子动力学
表示4个质子量子比特的量子力学状态所需的希尔伯特空间维数为16，即2N= 24= 16。每个纠缠的亚胺和烯醇质子被两组难以区分的电子孤对共享，从而参与~ 10附近对称能量阱之间的纠缠量子振荡13年代−1在无退相干子空间中，它指定纠缠质子量子比特动力学占据一个heteroduplex杂合子G ' -C '叠加位置[7-9，35，36-39］．在这种情况下，两组纠缠的亚胺和烯醇质子量子比特——四个质子组成了两组纠缠的“量子比特对”——占据了互补的G ' - c '叠加异构体，这样酶量子阅读器对G ' -质子的“测量”就可以立即指定[27-30.]，占据16维空间的四个纠缠量子比特的量子态。
转录链上带有G '的杂合G ' -C '位点的研究需要酶量子阅读器指定并执行四种不同纠缠G ' -质子构型的量子信息含量(图2 gydF4y2Ba)．在G ' 0 0 2 (G ' 0 0 2→C)的情况下，碳-2亚胺质子处于│−>槽位，而特征态G ' 2 0 2 (G ' 2 0 2→T)的情况下，碳-2亚胺质子和碳-6烯醇质子同时处于│−>槽位。特征态G ' 20 0 0 (G ' 20 0 0→G;“null”突变)的碳-6烯醇质子被“俘获”在DNA沟槽的状态│−>，而特征态G’0 0 0的纠缠烯醇和亚胺质子都处于链间“内部”氢键位置的状态│+ >。由于G '上的烯醇和亚胺量子质子是四个纠缠亚胺和烯醇G ' -C '质子量子比特对的一半，酶量子阅读器对G ' -质子态的测量特别选择了四个纠缠G ' -C '质子的量子力学量子比特态│−>和│+ >。在这里，纠缠对-鸟嘌呤碳-2亚胺和胞嘧啶碳-2烯醇-分别被确定为质子数I和II(罗马数字)。质子数III和IV分别为胞嘧啶碳-6亚胺和鸟嘌呤碳-6烯醇。利用这种记法，酶量子阅读器测量G ' 0 0 2的四个纠缠质子量子位态为│−+−+ >，即鸟嘌呤亚胺质子I的状态为│−>，胞嘧啶亚胺质子II的状态为│+ >，胞嘧啶亚胺质子III的状态为│−>，鸟嘌呤烯醇质子IV的状态为│+ >。同样地，G ' 20 0 2的质子量子比特态为│−++−>，G ' 20 0 0的质子量子比特态为│+−+−>，G ' 0 0 0的特征态为│+−+ >。除了酶量子读取器测量所施加的G '的四个量子力学态外(图2中)，还需要12个额外的状态，以指定四个双态量子力学质子量子位。G ' -C '位叠加由两组分子内纠缠质子量子比特对组成，它们参与无退相干子空间中近对称能量阱之间的量子振荡[38-40在~1013年代−1因此，这四个G ' -C '质子的最一般的量子力学态由
(6）
其中c我一般表示复杂的膨胀系数。由于四个纠缠质子量子比特的16态叠加占据了烯酚和亚胺“原子内”子空间，共享于两组难以区分的电子孤对之间，纠缠量子叠加系统将持续存在于进化选择的无退相干子空间中，直到侵入性扰动，例如“测量”，暴露了先前“未扰动”的量子力学叠加[1-3.，40，74］．在酶量子读写器测量G ' -C '位点(G '在转录链上)之前，16态G ' -C ' (图5)．
图5:由执行“截断”格罗弗量子搜索的酶-质子纠缠产生的互补转换错对。(a)烯醇亚胺G’002(图2b)和同步鸟嘌呤(syn - G222#)以及(b)烯醇亚胺G’202(图2c)和同步腺嘌呤(syn - A002#)之间的互补错对。符号#表示该位置被不适合氢键的普通氢所占据。
叠加系统由式(6)描述。在δt<< 10区间内−13s时，酶量子阅读器同时检测到处于相关位置态(│−>或│+>)的纠缠G ' -质子I(碳-2亚胺)和IV(碳-6烯醇)，它们是纠缠质子“量子比特对”的组成部分。当质子I或IV被量子读取器在位置态(│−>或│+>)下测量时，该纠缠对中的另一个成员将瞬间[27-30.]，为适当相关状态，│+>或│−>。在“槽外”位置cat−>状态下检测到的质子与近端量子阅读器形成“新的”纠缠态，使酶量子相干性能够实现其量子搜索，Δt '≤10−14S，它指定一个进入的电子孤对，或氨基质子，属于互变异构体，被选来创建“正确的”互补mis对(图5)．在“内层”氢键位置——│+>状态下检测到的质子有助于G’遗传密码的特异性，例如G’2 0 2和*C2 0 22测量为“正常T2”20 22（图4)通过量子转录和复制[7，8］．由于量子阅读器可以检测到纠缠态为│−>或│+>的G’-质子I和IV，因此可以立即指定纠缠态为C’-质子II和III的“匹配”相关量子态│+>或│−>。因此，酶量子读取器对G’-质子I和IV的“测量”立即将式(6)的16态量子系统转换为4态系统- ic1│−+ + >5│−++−>9│+−+−>13│+−+ >——整理的B列表2并在图2中式中，膨胀系数为
而且
这一结果如表2所示，其中A列表示式(6)的未扰动16态量子系统。B列包含由于量子阅读器最初“测量”纠缠G ' -质子I和IV的量子态而瞬时产生的G ' - -质子:I, II, III, IV的│−>和│+>质子态的分布
立即为酶-质子纠缠提供具体的指令，然后再开始它的纠缠酶量子探索，Δt '≤10−14年代,表2通过分子进化选择特定的进入互变异构体，ts需求(1-9］．通过纠缠酶量子搜索选择的输入互变异构体被识别在C列和由此产生的分子钟取代，ts的D列表2．
区间δt<< 10−13s，酶量子处理器测量装置“捕获”纠缠G’亚胺和/或烯醇质子，H+因此，对于四个纠缠的G ' -C '质子:I, IV和II, III的位置状态，│−>或│+>被瞬时指定为│−>或│+>。在A栏表2，量子阅读器与“槽”质子之间的纠缠状态用上标“*”表示，如|*−+−+>，表示G´质子I为酶纠缠的“槽”质子。量子阅读器和“被困”质子之间的“新”纠缠态使酶量子相干性能够立即用于实现纠缠酶量子搜索，Δt '≤10−14s，最终指定特定的ts为G ' 0 0 2→C, G ' 2 0 2→T或G ' 20 0 0→G [6-8］．The specificity of each ts is governed by the entangled enzyme quantum search selecting the correct incoming tautomers - syn-G222 #， syn-A00 2 #， C002 - 22-分别为特征态- G ' 0 0 2, G ' 20 0 2, G ' 20 0 0 -示于图4，表1而且2．自然选择利用了质子量子比特的量子纠缠特性，允许酶-质子纠缠在一个区间Δt '≤10指定和实现纠缠酶量子搜索的结果−14年代(1-9，25，26］．这一机制意味着，如果没有瞬时规范，酶-质子纠缠实现酶量子搜索将不会成功[27，28四个G ' -C '纠缠质子量子位态，由与转录链相关的两个G ' -质子量子位I和IV上的量子阅读器“测量”确定。
| 一个 | B | C | D |
|---|---|---|---|
| c1│*−+−+ > | c1│−−+ + > | syn-G222 # | G ' 0 0 2→c |
| c2│*−−−+ > | c2│−−+ + > | ||
| c3.│*−−+ + > | c3.│−−+ + > | ||
| c4│*−+++> | c4│−−+ + > | ||
| c5│* *−−+ + > | c5│−+ +−> | syn-A002 # | G ' 202→t |
| c6│*−−−−* > | c6│−+ +−> | ||
| c7│* *−−−+ > | c7│−+ +−> | ||
| c8│*−−−+ * > | c8│−+ +−> | ||
| c9│+ + *−−> | c9│+−−> | C00 2 22 | G ' 20 0→G |
| c10│+ + + *−> | c10│+−−> | ||
| c11│* + +−−> | c11│+−−> | ||
| c12│+−−−* > | c12│+−−> | ||
| c13│+−−+ > | c13│+−−+ > | 没有一个 | G ' 0 0 0→? |
| c14│+ + + + > | c14│+−−+ > | ？微菌落 | |
| c15│+−+ + > | c15│+−−+ > | ||
| c16│+ +−+ > | c16│+−−+ > |
表2:“测量”(B) G ' -C '纠缠质子量子比特态的未摄动(A)和瞬时产率，显示纠缠酶量子搜索的结果，Δt '≤10−14s， (C)和分子钟(D)结果，ts。
当T4噬菌体突变体rUV74, rII→r+， G ' -C '位点与模板链上的G '复制时[7]， G ' 2002→T和G ' 002→C -“零”突变，G ' 200→G22 0 00和“遗传镶嵌”[7-9，35，57，104，105),用图2 gydF4y2Ba符号。这些观察为酶量子阅读器和纠缠质子量子比特之间的相互作用提供了深刻的见解，这些纠缠质子量子比特在G ' -C '叠加态下被破译。符合表1和可观测的平移[7-9，48-50，106]，所需互补mis对为G ' 2 0 2−syn-A00 2 #和G ' 00 2−syn-G22 2 # (图5)，而“null”突变mis对为G’2 00−C00 2 22。图4和图5说明了酶量子阅读器区分量子态，G ' 2 0 2⇄G ' 0 0 2 (图2 gydF4y2Ba)，基于参与~ 10纠缠量子振荡的碳-6烯醇质子的量子“触发器”位置态13年代−1在无退相干子空间中。量子阅读酶系统[1-9，24，96]已被选为破译和处理DNA碱基对内的生物信息内容(a)经典信息位(图2a及2b)烯醇和亚胺纠缠质子量子位，如图表2［40］．
当量子阅读器检测到纠缠质子量子比特占据G ' -C '位点的DNA槽时，近端转录酶/聚合酶组分对检测到的槽质子施加“额外的”纠缠边界条件。在区间内，δt<< 10−13S，酶“测量仪”获取槽质子的“量子性”作为酶-质子纠缠的相干成分。这引入了酶量子相干性，使纠缠酶量子搜索成为可能，Δt '≤10−14S，以创建必要的互补mis对(图5)为特定的ts或td (表1)．酶的纠缠活性位点实现了对进入的电子孤对或氨基质子的纠缠量子搜索，属于“正确的”嘌呤或嘧啶经典互变异构体，需要创建特定的互补mis对，最终产生ts [1-3.，7-9］．由于互补的mis对必须在质子退相干之前指定，τD< 10−13年代(1-3.，9，26]，纠缠酶量子搜索在一个区间内执行，Δt '≤10−14s.在酶量子阅读器测量G ' -C '位点之前，两组纠缠质子量子位由式(6)和的a列描述表2．当量子阅读器与一个G ' -质子“困”在DNA槽中形成纠缠态时[44，45]，未受扰动的16态G ' -C '质子体系“瞬间”转换为B列所列的4态体系表2．这种“测量”纠缠量子比特状态的瞬时规范允许酶-质子纠缠启动并完成其纠缠酶量子搜索，Δt '≤10−14s，从而指定特定的分子钟取代，ts.使用表2数据和图2 gydF4y2Ba可见，易发生酶-质子纠缠的三个G '态分别为G ' 0 0 2、G ' 2 0 2和G ' 20 0 0，与观测结果一致[1-3.，7-9]和“测量”纠缠G ' -量子比特的预测结果。相干G ' 0 0 0 (图2 e)质子不能在DNA沟槽中形成酶-质子纠缠，因为这些纠缠的亚胺和烯醇质子在“内部”，状态为│+>，不占据沟槽位置，状态为│−>，在酶量子阅读器测量时，δt<< 10−13s.纠缠的亚胺或烯醇质子被DNA槽中的量子阅读器“捕获”，选择特定的本征态参与最终的分子钟替换，ts,或*A-*T (图3)，删除，道明［7］．进化上选择的与时间相关的碱基取代，ts， -g ' 2 0 2→t, g ' 00 2→c， * g0 2 00→a， * c2 0 22→T -是容易观察到的，而删除，道明， *A-*T→缺失，可观察到时间依赖性帧移致死T4噬菌体突变[8，9］．
G′202和*C2 0 2相干槽质子的酶纠缠条件2为纠缠G ' 202和纠缠*C2 0 2创造相同的氢键质子-电子单对构型2（图4)，被纠缠的转录酶系统“观察”。检测到的酶纠缠槽质子实现了纠缠辅助量子搜索，Δt '≤10−14s，用于指定(a) syn-A0上正确进入的氨基质子02 #for G ' 2 0 2 (图5 b)和(b) *C2 0 2的普通防a00 2 #2（表1)．这些选择为“进行中”指定互补的mis对。ts， G ' 02→T和*C2 022因此，在物理合并G '→T或*C→T取代之前，“纠缠”G ' 2 0 2 (图4 b)和“纠缠”*C2 0 22 (图4 c)被大肠杆菌宿主的RNA聚合酶破译并转录表达为正常的T220 22 (图4一)，如观察到的[6-8，57，58］．在这些情况下，纠缠的本征态，G ' 20 2和*C2 0 22，受到量子转录酶测量，G ' 20 2→T和*C2 0 22→T，然后(或同时)，100%转录和纠缠的本征态- G ' 2002和*C2 0 22-参与纠缠酶量子搜索，Δt '≤10−14年代(1-3.，9，25-26］．这就产生了相同频率的碱基替换，G ' 2002→T和*C2 0 22→T，通过复制前的量子转录，可表达为退遗传合并碱基取代。表示G ' 202→T和*C2 0的100%效率2→T -通过复制前的量子转录-在最终合并取代所表现出的相同频率上，是“复制前”量子机械转录的本征态纠缠随后是由纠缠酶量子搜索创建的复制的、脱相干的互补mis对中的一个组成部分，Δt '≤10−14s (图5)．这产生了2倍的G '→T和*C→T取代的“转录增强”[1，7-9]，这解释了T4噬菌体DNA中A-T含量为65.5% [70］．另外，纠缠酶量子搜索次数，Δt '≤10−14年代(1-3.，25-26]，表示互补的mis对，排除了与离子的经典相互作用，H2O和随机温度波动。
在酶量子阅读器“捕获”一个纠缠的量子比特后，H+，在DNA槽中，在质子退相干前，τD< 10−13s，占据G ' -C '位的纠缠质子量子位的量子力学态由B列给出表2．由量子读取器测量产生的观测结果是以四个G ' -C '态表示的，如图所示图2中的B列表2．因此，我们可以表示在酶量子读取器测量产生的每个可观察状态下发现系统的概率。例如，酶量子阅读器测量系统处于G ' 0 0 0 - c ' 2 2 2状态的概率表示为
(7）
同样，系统处于状态G ' 0 0 2 - c ' 2 2 0、G ' 2 0 2 - c ' 0 2 0和G ' 20 0 0 - c ' 0 2 2的概率分别为
（8）
（9)
(10)
值
而且
可由直接观测值- G ' 0 0 2→C和G ' 2 0 2→T -分别确定[1，7，8］．由于酶量子阅读器将G ' 2000 0破译为正常的G22 2000，因此值为
可通过克隆分析实验确定[35］．的价值
是由归一化决定的，
通过酶测量得到的观察结果，例如，
而且
与Jorgensen模型预测的G ' -C '态的分布在定性上一致[107，108]显示在图6．特别是相对贡献。G ' 200 2为“优选”态的量子化
它被观察为no。G ' 2 0 2→T事件[7-9］．观察表明│
折叠，而不是2次折叠，>
这与图6．观察和图6表明
它提供了关系
这些值在归一化表达式中产生
与观察结果一致。
图6:次级相互作用模型[106-107]应用于相干叠加态G'-C'和*G-*C，以确定相对碱基对能。A +1被分配给相反电荷之间的每个次级相互作用，- 1被分配给相同符号电荷之间的相互作用，状态(e)产生+4，触发器状态(c)和(f)产生- 4。其余四个状态(A)、(b)、(d)和(g)是中间状态，基对能量值为0。虚线表示分子内质子-质子斥力。
酶量子阅读器“测量仪器”沿着主要(~ 22 Å)和次要(~ 12 Å)沟槽在双螺旋中巡逻[45-46，103]，在个体烯醇和亚胺纠缠量子比特“槽质子”和近端酶组分之间产生纠缠状态。戴维斯(109]指出，聚合酶蛋白的质量约为10−19克，长度约为10−3厘米，传播速度约为100 bp /秒，或约为10−5厘米/秒−1［110，111］．量子阅读器聚合酶的能量来源是ATP，它维持着嘌呤、嘧啶和核苷酸的储存库，用于碱基配对操作。奇怪的是，聚合酶的正常速度为~ 10 ~ 5cm s−1，对应于能量-时间不确定性关系所允许的量子时钟运行的极限速度。对于质量为m，尺寸为l的时钟，维格纳[112找到关系
式(11)可以用速度不等式表示
对于这种聚合酶，它产生的最小速度约为10 - 5厘米秒−1，这意味着量子读取器酶的操作速度可以受到量子同步不确定性的限制[109］．量子阅读器“测量仪器”已被进化地选择来破译、处理和利用由(a)经典的酮-氨基态，(b)未受干扰的烯醇和亚胺纠缠质子量子比特态组成的DNA碱基对中的信息内容[1-9]，包括参与纠缠酶量子搜索的酶-质子纠缠，
［25，26，40，69］．
该酶量子测量算子由Μ识别，并对位于转录链上的G ' -质子态进行操作，从而在槽质子和酶组分之间产生三种不同的纠缠态。从B列表2，这些酶的量子“测量”，以及由此产生的酶-质子纠缠，可以用符号表示
（13）
(14）
(15)。
式中ÊpI，式(14)中的pIV表示“槽”质子I (G’2 0 2-亚胺)与“槽”质子IV (G’2 0 2-烯醇)与近端酶组分之间的量子纠缠。同样，ÊpI和ÊpIV分别表示酶组分与纠缠质子I之间的交替纠缠，分别表示纠缠质子IV之间的交替纠缠。原始未受扰动的槽质子“量子性”分布在酶的“纠缠位点”上，在质子退相干前，选择该位点完成对互补mis对的分配，即Δt ' <τD< 10−13年代(7-9］．三种酶-质子纠缠中的每一种都实现了不同的“选择性”量子搜索，Δt '≤10−14S，以指定正确的进化所需的嘌呤或嘧啶互变异构体，以正确地完成分子钟[1-9]基替换，ts，量子处理[25]、Topal-Fresco [7-9，48]替代-复制机制(图5)．由于量子信息内容是通过酶处理两组难以区分的电子孤对共享的纠缠质子量子比特来破译的，因此假设纠缠酶量子搜索机制是根据电子孤对或氨基质子的可用性来初步选择进入的互变异构体。显然，“进化”的量子阅读器有一个可访问的互变异构体“库”，用于量子搜索选择。
此处讨论的证据[1-12，72，73，76，77]意味着在过去大约35亿年中，酶-纠缠复合物已经被进化地选择和改进，以实现纠缠酶的量子搜索。在这个基因组进化模型中，进化上选择的酶-质子纠缠实现了对进化上可用的嘌呤和嘧啶数据库的“匹配”经典互变异构体的量子搜索，以在质子退相干之前执行“正在进行的”互补mis对形成[1-3.，9，26］．互补的mis对的初始成分-特定的本征态-是由“被困”的纠缠槽质子和酶量子阅读器之间的“新”量子纠缠选择的。酶-质子纠缠实现了一个量子搜索，它指定-在一个区间，Δt '≤10−14年代(1-9，25]-进入的电子孤对，或氨基质子，属于互变异构体，需要产生互补的mis对(图5)．这使得纠缠核酶和/或酶的量子相干性可以指定特定的ts或td，从而实现纠缠定向的基因组进化。
当亚胺和烯醇G′-质子均处于沟槽位置时，酶-质子纠缠态指定特征态G′2 0 2。在这种情况下，酶量子阅读器对两个G ' 2002槽质子I和IV施加了“新的”纠缠条件(图4 b)．这就产生了质子-酶纠缠，即(14)式中的ÊpI, pIV，并且“同时”产生了一个输出信息转录量子比特G’2 0 2→T。由此产生的酶-质子-特征态纠缠将执行其进化指定的识别syn-A00 2 #的分配，以创建指定的互补mis对，G ' 2 0 2 - syn- a002 # (图5 b)，对于这个特定的ts, G ' 2 0 2→T[7-9］．纠缠的质子将保持相干性，直到互补的mis对规范，即G ' 2 0 2 - syn- a002 #在ÊpI的情况下，pIV-式(14)-并在图5 b．式(13)中的纠缠态ÊpI表示syng22的选择2#来创建互补的mis对，G ' 0 0 2 - syn- g22 2 # (图5一个)，生成平移替换，G ' 0 0 2→C [8，9］．式(15)中的纠缠态ÊpIV选择法向C00 2 22（表1)，产生可检测的T4噬菌体斑块，“null”取代[7-9，35]， g ' 2 0 0→g220 00．
酶量子测量仪器的功能是作为一个线性算子作用于纠缠质子量子比特振荡进入和走出DNA沟槽的状态。这允许酶-质子-特征态纠缠的产生-G ' 20 0 2, G ' 00 2, G ' 20 00 -选择特定的经典异构体，即syn-A00 2 #， syn-G222 #及C00 2 22 (表1)，以形成互补的mis对。由于这些互补的mis对是在一个间隔中指定的，Δt '≤10−14S，相关的经典同分异构体成分可以立即得到。当所选的经典异构体与其对应的纠缠本征态界面时，线性叠加体系坍缩到酶纠缠质子指定的本征态上，完成了叠加碱基对体系的“测量”[61］．这些进化上精细的量子搜索过程允许这种酶-质子纠缠在Δt '≤10的间隔内完成其任务−14年代(1-9，25]，比经典预期快105倍。然而泰格马克的[26]对质子退相干时间的评估表明，Δt ' < ~10−15 s。
证据(12，13，22，65]和模型[1-11]这里讨论的意味着纠缠质子量子比特资源最初被引入到与核酶相关的祖先双工“rna样”片段[72，73，76，77］．This model further postulates that duplex RNA was selected from the primordial pool by quantum bio processors, operating on entangled proton qubit, creating peptide – ribozyme – proton RNA entanglements. Since quantum bio processors “measure” quantum informational content by selecting entangled proton qubit states, in an interval δt<< 10−13s，量子读取器的操作可以近似为“截断”格罗弗的[25占据G ' -5HMC '和*G- 5hm *C叠加位的“易感”量子比特的量子搜索。Grover的算法适用于大系统大小N在高维希尔伯特空间，其中量子启用数据库是无序的。然而，量子生物处理器搜索N个量子比特状态的特定未排序数据库(这里N = 20个占据G ' -C ' + *G-*C位点的量子比特状态)可以通过“截断”格罗弗量子搜索的迭代来近似。量子生物处理器旨在识别纠缠质子量子比特状态，包括那些占据RNA槽的状态，其中“测量”间隔满足δt<< 10−13s.量子生物处理器肽-核酶与“被困”的质子形成纠缠态，在质子退相干之前，τD< 10−13S， (a)从“测量到的”纠缠质子量子位态产生量子转录[1-3.，9),如。，G′2 0 2 → U, 5HMC′2 0 22→U等，(b)在“进入”的选定氨基酸和现有的“原地”氨基酸之间实现“新的”肽键，(c)实现“进入”互变异构体的选择，以“配对”由基因组槽中的“被困”质子指定的退相干本征态。量子生物处理器的操作可以定性地近似于“截断”格罗弗的[25)算法。这种量子生物处理器对占据G ' -5HMC '和*G- 5hm *C超位置的纠缠质子量子比特态的测量近似意味着“截断”(N = 20个量子比特态)Grover算法将产生比经典搜索高出√N的效率。如果J是生物分子量子读取器测量操作的总数，Grover的“截断”算法表示。
（16）
哪个会产生有趣的解决方案?
J = 1 n = 4 (17)
J = 2 n = 10.4 (18)
J = 3 n = 20.2 (19)
n = 33.2 (20)
与T4噬菌体DNA显示的观察结果一致，这里概述的模型假设G ' -5HMC '和*G- 5hm *C超位置产生的RNA“转录量子比特”的量子阅读器测量(表1)-G ' 2 0 2→U, G ' 20 0 0→G, 5HM*C2 0 22→U, 5HMC ' 0 22→5HMC -提供单碱基RNA信息单位作为前体mRNA和前体tRNA。测量(8-9*C2 0 22→T产量*G0 200互补链中→A(~ 100%)。前体tRNA成分明显保留在生物分子量子处理器的“硬盘驱动器”存储库中，直到对纠缠量子比特状态进行足够的“采样”，才进行特定的测量。在这种情况下，度量操作的数量J收敛到产生足够统计信息的值。根据该定性模型，由核酶-肽量子读-处理器实现的量子纠缠算法通过自然选择收敛到公式(19)中J = 3的三个测量操作，以获得占据G ' - 5hmc '和*G- 5hm *C叠加位点的20个纠缠质子量子比特态的充分统计概率测量;*A-*U网站已删除[8］．三种选择的量子处理器测量确定了前体tRNA的三联体代码，其中选择了l -氨基酸。三个独立的概率测量操作将“量化”足够数量的20种不同纠缠质子量子位态，并指定约20种，即22种参与蛋白质结构的氨基酸[65］．这里概述的场景意味着量子读取器测量的纠缠质子量子比特占据祖先G ' - 5hmc '， *G- 5hm *C和*A-*U叠加位点可能提供了初始量子信息内容，指定遗传密码起源的进化参数，由4指定~ 22个l -氨基酸组成3.三联体密码子。
从可观测资料的逆时间外推[7-9，35，57][69]表明纠缠质子量子比特可能最初出现在原始RNA -核酶系统的第一个“敏感的”祖先双片段中[12，72-73，76-77，113］．这一假设需要原始核酶- RNA双工段来近似模拟古代T4噬菌体DNA系统所表现的条件，这些系统在代谢惰性(细胞外，pH值7,20°C)碱基对异构体超位G ' -C '， *G-*C和*A-*T [7-9，35，57，71］．这一假设场景提供了“rna型”氢键双工分子的可能来源[60，114]容易被纠缠质子量子比特占据，因此，允许祖先的肽-核酶- RNA系统形成纠缠态，振荡纠缠质子量子比特填充双RNA片段[44，45］．在化学-物理进化的这一阶段(深蓝色)，以及在纠缠质子量子位使能的RNA进化(浅蓝色)期间，产生了常规“生物进化”的双链DNA系统(白色背景)。
进化发展，肽-核酶-质子纠缠可以实现纠缠定向量子搜索，Δt ' <τD< 10−13S，选择下一个氨基酸电子单对，或氨基质子，加入到蛋白前肽聚合物中。此外，在质子退相干前，τD< 10−13S，纠缠核酶-质子系统的操作包括(a)基于“测量”纠缠质子量子比特的量子信息内容生成转录消息，(b)实现纠缠定向量子搜索，Δt '≤10−14s，指定输入碱基的电子单对，或氨基质子，用于进化替换，ts，或删除，td，以及(c)反馈响应-“是”或“否”-转录的“量子比特信息”的翻译。“是”意味着存在一个允许复制启动的“r+型”等位基因，但“否”表示一个不可接受的“突变等位基因”，因此，复制被拒绝。这些过程引入了可行的肽-核酶- RNA系统，其中肽-核酶-质子纠缠被利用来产生基本的肽链，随后篡夺了核酶的功能。当双链RNA基因组变得“太大”而无法进行有效的“无错误”复制时，“修复”酶[14，22]最终被DNA取代了RNA [115]，从而引入DNA -蛋白质系统。在这种情况下[2，中一组增量箭头(→)图7将确定下列连续的进化发展:单体→低聚物→核酶→核苷酸复制→双链RNA聚合物段→纠缠质子量子位→肽-核酶-质子纠缠→量子转录→量子翻译→三重码的量子选择→构建多肽→核酶产生酶-质子纠缠→酶复制→引入修复酶→基因组化学选择、RNA被DNA取代→双链DNA生物等。
根据这种情况，在原始池中祖先双相RNA聚合物片段中获得纠缠质子量子位提供了纠缠资源，允许自然选择实现渐进步骤，以产生可操作的肽-核酶- RNA系统，该系统可以进化为RNA -蛋白质系统，随后的修复酶将RNA替换为DNA。基于这里概述的量子纠缠算法的起源[1-9，25，40，69]，原始肽-核酶系统形成纠缠态，δt<< 10−13s，质子量子比特占据祖先RNA沟槽[44-46］．Before proton decoherence, τD< 10−13S，纠缠肽-核酶-质子系统的操作包括(a)选择属于“传入”氨基酸的电子单对或氨基质子，以及(b)在“传入”氨基酸和肽-核酶系统中“暴露”的可访问氨基酸之间形成肽键。沃尔夫与库宁[64]讨论与与原始核酶结合的氨基酸辅因子相关的肽键形成的可能能量来源。肽键形成所需能量- ~ 8 ~ 16 KJ/mol [110]-可能由纠缠核酶-质子量子比特系统的肽-核酶-质子退相干贡献。例如，在4×10振荡的纠缠质子量子比特13年代−1当被肽-核酶系统“困”在RNA槽时，在接近对称的能量阱之间(相隔0.6 Å)可以以~ 4.8×103 m/s的速度移动。在t’10-14s的时间间隔内，质子的“量子性”分布在纠缠的肽-核酶系统上，获得的11.6 KJ/mol的能量在形成肽键的过程中被耗散[61］．这一机制意味着，纠缠的肽-核酶系统可以依次将氨基酸聚合成肽，其中氨基酸的“选择性”可以由纠缠质子量子位的“测量”来决定[25]，类似于后来进化出的纠缠酶量子搜索[1-8］．沃尔夫与库宁[64]表明所得到的肽可能已被其他核酶利用来发展肽连接酶或氨基酸聚合酶。与“截断的”格罗弗公式一致[25]量子搜索假说，本报告假设原始的核酶功能被蛋白质所取代，从纠缠质子-核酶-肽系统产生的多肽中出现。
核酶测量占据祖先双工RNA片段的纠缠质子量子比特中的量子信息含量表明，在质子退相干之前，肽-核酶-质子纠缠实现了氨基酸聚合，Δt ' <τD< 10−13s.由此产生的原始氨基酸聚合物取代了核酶的功能，从而引入了RNA -蛋白质系统。当祖先的RNA基因组变得太大，无法进行可接受的“无错误”复制时，就会启动基本的修复酶，选择DNA而不是双链RNA。量子纠缠算法的应用提供了从RNA -核酶系统到DNA -蛋白质系统(图7)．在这些情况下，在原始池中占据双基因组片段的纠缠质子量子比特中体现的量子信息含量的量子生物处理器测量的生存需要DNA -蛋白质系统的最终选择。Koonin的65，66]评估表明，新生的DNA -蛋白质系统具有足够的进化潜力，可以进化成更复杂的生命系统和有机体。在这种情况下，Koonin的[65，66多世界合一(MWO)假说——即在无限多元宇宙中任何可能的进化场景存在的概率恰好为1——是不需要的。根据这里概述的场景，如果纠缠质子量子位没有被忽略——正如(i) T4噬菌体DNA所展示的时间依赖性进化的原始研究中所做的那样[56-59，67，104-106]及(ii)人类基因系统[1-6，116- MWO假说并不需要解释地球宇宙中“类地”行星上生命的起源和进化。这里概述的解释允许形成生命的聚合物[1，12，116]起源于祖先的RNA -核酶系统，其中量子生物处理器模拟“截断”格罗弗氏[25]量子搜索“测量”纠缠质子量子位态，利用43个密码子和~ 22个l -氨基酸，为三联体密码的起源提供了假设。因此，核酶-肽对纠缠质子量子比特的“处理”可以产生RNA -蛋白质系统，其中“修复”酶最终会用DNA代替不稳定的RNA [117］．后续的纠缠质子量子比特的量子纠缠算法处理使DNA -蛋白质系统在地球上进一步进化，正如观察到的那样，也在地球宇宙中的其他“类地”行星上起源和进化。
图7:化学-物理进化过程中的进化增量(深蓝色)，以及纠缠质子量子比特使能的RNA进化过程(浅蓝色)，产生规则“生物进化”的双链DNA系统(白色背景)。
自从EPR-generatedts而且道明可以引入和消除起始密码子- UUG, CUG, AUG, GUG -和终止密码子[1-5，102] - UAG, UGA, UAA -分子钟应表现为观察到的可变“tic-rate”[24，65，118］．当酶量子处理器和纠缠量子比特之间形成纠缠态时，H+，“困”在主要或次要的DNA槽中[44-46]，则叠加系统G ' -C '或*G-*C将因此坍缩[61然而，“未使用的”退相干本征态异构体成为“不寻常的”经典互变异构体，受到复制-修复[13］．这引入了“不稳定的”遗传镶嵌在量子力学合并ts之后[1-9]，视为确知[119，120］．在随后的复制过程中，“不稳定的”遗传镶嵌受到自然选择的淘汰和修复，这导致“短期”基因组进化测量的提高率[101]，而长期测量则会降低费率[24］．因此，T4噬菌体遗传系统允许对量子-经典质子退相干结构进行实验研究[61]，其中纠缠质子量子比特波函数的“选择”和“拒绝”成分的历史可以被指定。与量子纠缠算法不同，经典模型不能解释不稳定的三重重复序列[1-4，101]，变量“tic-rates”[24，118]、“短期”和“长期”进化速率的确定或差异[101］．
本文认为量子信息纠缠模型[1-9，15-20.，25，27-33，40]为生命过程的起源提供了可信的“新”量子分子见解[12，64-66，72，73，76，77]，包括“古老的”和“最近的”基因组修复机制[14，22］．随机遗传漂移[53-56是量子纠缠和td机制的直接结果，这意味着在“进化”基因组中有适度的a - t丰富度[52，110]，自测量速率，ts≥1.5倍td。此外，该报告还暗示了量子计算理论和应用[25，40，44，69]可以从进化选择的量子纠缠算法操作的理解中受益，这些操作可能控制了基因组的进化，从祖先的原始，“生命起源”纠缠质子量子比特的RNA聚合物到21圣世纪真核DNA基因组系统。
我感谢Jacques Fresco对复制酶和转录酶系统催化位点特异性的洞察。Roy Frieden对生物系统中酶-质子纠缠的量子相干性和退相干性提供了有用的评论和见解，值得赞赏。本文的最初版本受益于Peggy Johnson和Pam Tipton的深刻建议和挑战，作者对此表示感谢。我感谢佩吉·普赖斯在撰写这篇手稿的最终版本时的兴趣和鼓励。作者确认声明x不存在利益冲突。
