Znanstveniki iz Avstralije in Nemčije so ustvarili kvantni mikroskop, ki je sposoben videti prej nevidne celične strukture. Po mnenju avtorjev to odpira pot za ustvarjanje novih biotehnologij in praktičnih aplikacij – od navigacije do medicinskega slikanja.
Produktivnost svetlobnih mikroskopov je omejena s stopnjo naključnega šuma, ki ga ustvarjajo elementarni delci svetlobe - kvanti elektromagnetnega sevanja ali fotoni. Diskretnost fotonov določa občutljivost, ločljivost in hitrost optičnih naprav. Da bi optimizirali te parametre, razvijalci običajno povečajo intenzivnost svetlobe in nadomestijo njene običajne vire z laserskimi. Toda uporaba laserskih mikroskopov ni vedno mogoča pri preučevanju bioloških sistemov, saj lahko svetli laserji uničijo živo celico.
Raziskovalci z Univerze v Queenslandu so predlagali, da je mogoče biološko slikanje izboljšati brez povečanja intenzivnosti svetlobe z uporabo kvantnih korelacije fotonov. Skupaj z nemškimi kolegi so eksperimentalno dokazali, da je mogoče s pomočjo kvantnih korelacij dobiti za 35 % višje razmerje signal/šum kot pri klasični mikroskopi brez fotodestrukcije. Hitrost obdelave slik je s to tehnologijo veliko večja.
Uredniško priporočilo: O kvantnih računalnikih z enostavnimi besedami
Avtorji so ustvarili napravo, ki je koherentni mikroskop s subvalovno ločljivostjo in svetlo kvantno korelirano svetlobo, ki omogoča vizualizacijo molekularnih vezi znotraj celice.
Mikroskop temelji na znanosti o kvantni prepletenosti, učinku, ki ga je Einstein opisal kot strašljive interakcije na daljavo. Je prvi senzor na svetu, ki temelji na prepletanju, z zmogljivostjo, ki presega najboljše obstoječe tehnologije. Po mnenju strokovnjakov bo ta preboj povzročil pojav različnih vrst novih tehnologij - od najnovejših navigacijskih sistemov do naprednejših naprav za magnetno resonanco.
Verjame se, da je zapletenost v središču kvantne revolucije. Novi senzorji, ki uporabljajo to načelo, bi lahko nadomestili obstoječe nekvantne tehnologije. Najboljši mikroskopi na svetu uporabljajo svetle laserje, ki so milijardkrat svetlejši od Sonca. Krhki biološki sistemi, kot je človeška celica, zdržijo njihovo svetlobo le zelo kratek čas, kar je resna ovira. Kvantna prepletenost v novem mikroskopu zagotavlja 35-odstotno izboljšano ločljivost brez uničenja celice, kar omogoča opazovanje najmanjših bioloških struktur, ki bi sicer bile nevidne.
Avtorji menijo, da je glavni uspeh nove metode premagovanje tako imenovane "trde ovire" tradicionalne svetlobne mikroskopije, ki ne more prodreti v notranjost žive celice.
Preberite tudi:
jasno je, da so besedilo ustvarili naši avtentični ukrajinski novinarji