Naučnici iz Australije i Njemačke stvorili su kvantni mikroskop koji može vidjeti do tada nevidljive ćelijske strukture. Prema riječima autora, to otvara put za stvaranje novih biotehnologija i praktičnih primjena – od navigacije do medicinskog snimanja.
Produktivnost svjetlosnih mikroskopa ograničena je nivoom nasumične buke koju stvaraju elementarne čestice svjetlosti - kvanti elektromagnetnog zračenja, odnosno fotoni. Diskretnost fotona određuje osjetljivost, rezoluciju i brzinu optičkih uređaja. Da bi optimizirali ove parametre, programeri obično idu tako što povećavaju intenzitet svjetla i zamjenjuju njegove uobičajene izvore laserskim. Ali upotreba laserskih mikroskopa nije uvijek moguća pri proučavanju bioloških sistema, jer svijetli laseri mogu uništiti živu ćeliju.
Istraživači sa Univerziteta Queensland sugerirali su da se biološka slika može poboljšati bez povećanja intenziteta svjetlosti, koristeći korelacije kvantnih fotona. Zajedno sa njemačkim kolegama eksperimentalno su dokazali da je uz pomoć kvantnih korelacija moguće dobiti omjer signal-šum 35% veći nego kod konvencionalne mikroskopije bez fotodestrukcije. Brzina obrade slike je mnogo veća sa ovom tehnologijom.
Preporuka urednika: O kvantnim kompjuterima jednostavnim riječima
Autori su kreirali uređaj koji je koherentni mikroskop sa podvalnom rezolucijom i jarkim kvantno koreliranim svjetlom, koji omogućava vizualizaciju molekularnih veza unutar ćelije.
Mikroskop je zasnovan na nauci o kvantnoj isprepletenosti, efektu koji je Ajnštajn opisao kao strašne interakcije na daljinu. To je prvi senzor na svijetu zasnovan na preplitanju s performansama koje nadmašuju najbolje postojeće tehnologije. Prema mišljenju stručnjaka, ovaj proboj će dovesti do pojave raznih vrsta novih tehnologija - od najnovijih navigacijskih sistema do naprednijih MRI aparata.
Vjeruje se da je zapetljanost u srcu kvantne revolucije. Novi senzori koji koriste ovaj princip mogli bi zamijeniti postojeće ne-kvantne tehnologije. Najbolji svjetski mikroskopi koriste svijetle lasere koji su milijarde puta svjetliji od Sunca. Krhki biološki sistemi, kao što je ljudska ćelija, mogu izdržati njihovu svjetlost samo vrlo kratko vrijeme, a to je ozbiljna prepreka. Kvantno zapletanje u novom mikroskopu pruža 35% poboljšanu rezoluciju bez uništavanja ćelije, omogućavajući da se vide i najmanje biološke strukture koje bi inače bile nevidljive.
Autori smatraju glavnim uspjehom nove metode prevazilaženje takozvane "tvrde barijere" tradicionalne svjetlosne mikroskopije, koja ne može prodrijeti u živu ćeliju.
Pročitajte također:
jasno je da su tekst kreirali naši autentični ukrajinski novinari