Ausztrál és német tudósok olyan kvantummikroszkópot hoztak létre, amely korábban láthatatlan sejtstruktúrákat képes látni. A szerzők szerint ez utat nyit új biotechnológiák és gyakorlati alkalmazások létrehozása előtt – a navigációtól az orvosi képalkotásig.
A fénymikroszkópok termelékenységét korlátozza az elemi fényrészecskék - az elektromágneses sugárzás kvantumai vagy fotonok - által keltett véletlenszerű zaj szintje. A fotonok diszkrétsége meghatározza az optikai eszközök érzékenységét, felbontását és sebességét. E paraméterek optimalizálása érdekében a fejlesztők általában növelik a fény intenzitását, és a szokásos forrásokat lézeres forrásokra cserélik. De a lézermikroszkópok használata nem mindig lehetséges a biológiai rendszerek tanulmányozása során, mivel a fényes lézerek elpusztíthatják az élő sejtet.
A Queenslandi Egyetem kutatói felvetették, hogy a biológiai képalkotás a fény intenzitásának növelése nélkül javítható kvantumfotonkorrelációk segítségével. Német kollégákkal együtt kísérletileg bebizonyították, hogy kvantumkorrelációk segítségével 35%-kal magasabb jel-zaj arányt lehet elérni, mint a hagyományos, fotodestrukció nélküli mikroszkóppal. Ezzel a technológiával sokkal nagyobb a képfeldolgozás sebessége.
A szerkesztő ajánlása: A kvantumszámítógépekről egyszerű szavakkal
A szerzők olyan eszközt készítettek, amely egy koherens mikroszkóp szubhullámhosszú felbontással és erős kvantumkorrelált fénnyel, amely lehetővé teszi a sejten belüli molekuláris kötések megjelenítését.
A mikroszkóp a kvantum-összefonódás tudományán alapul, amely hatás Einstein így írt le félelmetes interakciók távolról. Ez a világ első összefonódás-alapú érzékelője, amelynek teljesítménye felülmúlja a létező technológiák legjobbjait. A szakértők szerint ez az áttörés különféle típusú új technológiák megjelenéséhez vezet – a legújabb navigációs rendszerektől a fejlettebb MRI-készülékekig.
Úgy gondolják, hogy az összefonódás a kvantumforradalom középpontjában áll. Az ezt az elvet használó új érzékelők helyettesíthetik a meglévő nem kvantumtechnológiákat. A világ legjobb mikroszkópjai olyan fényes lézereket használnak, amelyek több milliárdszor fényesebbek a Napnál. A törékeny biológiai rendszerek, mint például az emberi sejt, csak nagyon rövid ideig bírják fényüket, és ez komoly akadályt jelent. A kvantumösszefonódás az új mikroszkópban 35%-kal jobb felbontást biztosít a sejt elpusztítása nélkül, lehetővé téve a legkisebb biológiai struktúrák megtekintését, amelyek egyébként láthatatlanok lennének.
A szerzők az új módszer fő sikerének a hagyományos fénymikroszkópia úgynevezett "kemény gátjának" leküzdését tartják, amely nem tud behatolni egy élő sejt belsejébe.
Olvassa el még:
egyértelmű, hogy a szöveget hiteles ukrán újságíróink készítették