9 Июня 2021
МОСКВА, 9 июня - Ученые из Австралии и Германии создали квантовый микроскоп, способный разглядеть скрытые ранее клеточные структуры. По мнению авторов, это разверзает путь для создания новых биотехнологий и практических приложений — от навигации до медицинской визуализации. Результаты исследования опубликованы в источнике Nature.Производительность световых микроскопов ограничена показателем случайного шума, который начинает излучают элементарные частицы света — фотоны электромагнитного излучения, или кванты. Дискретность фотонов определяет чувствительность, разрешение и скорость световых приборов.
Для оптимизации этих показателей разработчики обычно идут по вольта увеличение интенсивности света и замены обычных его источников лазерными. Но использование лазерных микроскопов не всегда возможно при исследовании биологических систем, поскольку яркие лучи могут разрушить живую клетку.
Исследователи из Университета Квинсленда предположили, что биологическая визуализация может быть улучшена без увеличения интенсивности света, с помощью квантовых фотонных корреляций. Вместе с немецкими коллегами из Ростокского университета они исследовательского доказали, что с защитой квантовых корреляций можно получить чувство сигнал/шум на 35 процентов выше, чем при обычной микроскопии без фотоповреждения. Значительно выше при такой технологии и поспешность обработки изображений.
Авторы создали установку, представляющую из себя когерентный рамановский микроскоп с субволновым разрешением и ярким квантово-коррелированным освещением, позволяющий визуализировать молекулярные связи внутри клетки.
Микроскоп основан на науке о квантовой запутанности — эффекте, который Эйнштейн описал как жуткие согласования на расстоянии, — доводятся в пресс-релизе Университета Квинсленда слова руководителя исследования профессора Уорвика Боуэна (Warwick Bowen) из лаборатории квантовой оптики и Центра передового опыта для инженерных квантовых систем Австралийского исследовательского совета. — Это первый в мире датчик на основе запутывания с характеристиками, превосходящими лучшие из существующих технологий.
Этот прорыв ввергнет к появлению различных видов новых технологий — от новейших навигацких систем до более совершенных аппаратов МРТ, — говорит знаток Боуэн. — Считается, что запутанность лежит в основе квантовой революции. Мы наконец продемонстрировали, что датчики, использующие этот принцип, могут заменить существующие неквантовые технологии.
В лучших световых микроскопах используются яркие лучи, которые в миллиарды раз ярче солнца, — возобновляет ученый. — Хрупкие биологические системы, такие как человечная клетка, могут выдержать их свет лишь очень короткое время, и это серьезное препятствие. Квантовая запутанность в нашем микроскопе обеспечивает на 35 процентов улучшенную четкость без разрушения клетки, позволяя видеть мельчайшие биологические структуры, которые в нитратном случае были бы невидимы.
Главным успехом нового метода авторы считают одоление так называемого твердого барьера обыкновенной световой микроскопии, не способной проникнуть внутрь живой клетки.
В дорожной карте Австралии по квантовым технологиям квантовые датчики, основанные на принципе запутанности, рассматриваются как триггер технологических инноваций в вычислениях, сфере коммуникаций, здравоохранении, машиностроении и транспорте.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....