Oamenii de știință din Australia și Germania au creat un microscop cuantic capabil să vadă structuri celulare invizibile anterior. Potrivit autorilor, acest lucru deschide calea pentru crearea de noi biotehnologii și aplicații practice – de la navigație la imagistica medicală.
Productivitatea microscoapelor ușoare este limitată de nivelul de zgomot aleator creat de particulele elementare de lumină - cuante de radiație electromagnetică sau fotoni. Discretitatea fotonilor determină sensibilitatea, rezoluția și viteza dispozitivelor optice. Pentru a optimiza acești parametri, dezvoltatorii merg de obicei prin creșterea intensității luminii și înlocuirea surselor sale obișnuite cu cele laser. Dar utilizarea microscoapelor laser nu este întotdeauna posibilă atunci când se studiază sistemele biologice, deoarece laserele strălucitoare pot distruge o celulă vie.
Cercetătorii de la Universitatea din Queensland au sugerat că imagistica biologică poate fi îmbunătățită fără a crește intensitatea luminii, folosind corelații cu fotonii cuantici. Împreună cu colegii germani, ei au demonstrat experimental că cu ajutorul corelațiilor cuantice este posibil să se obțină un raport semnal-zgomot cu 35% mai mare decât la microscopia convențională fără fotodistrucție. Viteza de procesare a imaginii este mult mai mare cu această tehnologie.
Recomandarea editorului: Despre calculatoarele cuantice în cuvinte simple
Autorii au creat un dispozitiv care este un microscop coerent cu rezoluție sublungimi de undă și lumină puternică corelată cuantic, care permite vizualizarea legăturilor moleculare din interiorul celulei.
Microscopul se bazează pe știința întanglementării cuantice, un efect pe care Einstein l-a descris ca fiind interacțiuni înfricoșătoare la distanță. Este primul senzor din lume bazat pe încurcătură cu performanță care depășește cele mai bune tehnologii existente. Potrivit experților, această descoperire va duce la apariția diferitelor tipuri de noi tehnologii - de la cele mai recente sisteme de navigație până la aparate RMN mai avansate.
Se crede că încurcarea este în centrul revoluției cuantice. Noii senzori care folosesc acest principiu ar putea înlocui tehnologiile non-cuantice existente. Cele mai bune microscoape din lume folosesc lasere strălucitoare care sunt de miliarde de ori mai strălucitoare decât Soarele. Sistemele biologice fragile, cum ar fi celula umană, pot rezista la lumina lor doar pentru un timp foarte scurt, iar acesta este un obstacol serios. Încurcarea cuantică în noul microscop oferă o rezoluție îmbunătățită cu 35% fără a distruge celula, permițând să fie văzute cele mai mici structuri biologice care altfel ar fi invizibile.
Autorii consideră că principalul succes al noii metode este depășirea așa-numitei „bariere dure” a microscopiei luminoase tradiționale, care nu poate pătrunde în interiorul unei celule vii.
Citeste si:
este clar că textul a fost creat de jurnaliştii noştri ucraineni autentici