دانشمندان استرالیایی و آلمانی یک میکروسکوپ کوانتومی ساخته اند که قادر به دیدن ساختارهای سلولی نامرئی قبلی است. به گفته نویسندگان، این راه را برای ایجاد بیوتکنولوژی های جدید و برنامه های کاربردی - از ناوبری تا تصویربرداری پزشکی باز می کند.
بهره وری میکروسکوپ های نوری توسط سطح نویز تصادفی ایجاد شده توسط ذرات بنیادی نور - کوانتوم های تابش الکترومغناطیسی یا فوتون ها محدود می شود. گسستگی فوتون ها حساسیت، وضوح و سرعت دستگاه های نوری را تعیین می کند. برای بهینه سازی این پارامترها، توسعه دهندگان معمولاً شدت نور را افزایش داده و منابع معمولی آن را با منابع لیزری جایگزین می کنند. اما استفاده از میکروسکوپ های لیزری همیشه هنگام مطالعه سیستم های بیولوژیکی امکان پذیر نیست، زیرا لیزرهای درخشان می توانند یک سلول زنده را از بین ببرند.
محققان دانشگاه کوئینزلند پیشنهاد کرده‌اند که تصویربرداری بیولوژیکی را می‌توان بدون افزایش شدت نور با استفاده از همبستگی‌های فوتون کوانتومی بهبود بخشید. آنها به همراه همکاران آلمانی به طور تجربی ثابت کردند که با کمک همبستگی های کوانتومی می توان نسبت سیگنال به نویز را 35 درصد بیشتر از میکروسکوپ معمولی بدون تخریب نوری به دست آورد. سرعت پردازش تصویر با این فناوری بسیار بالاتر است.
توصیه سردبیر: درباره کامپیوترهای کوانتومی به زبان ساده
نویسندگان دستگاهی ساختند که یک میکروسکوپ منسجم با وضوح زیر موج و نور همبسته کوانتومی روشن است که امکان تجسم پیوندهای مولکولی داخل سلول را فراهم می کند.
این میکروسکوپ مبتنی بر علم درهم تنیدگی کوانتومی است، اثری که انیشتین آن را چنین توصیف کرد تعاملات ترسناک از راه دور. این اولین حسگر مبتنی بر درهم تنیدگی با عملکردی است که از بهترین فناوری‌های موجود پیشی می‌گیرد. به گفته کارشناسان، این پیشرفت منجر به ظهور انواع مختلفی از فناوری های جدید - از جدیدترین سیستم های ناوبری گرفته تا دستگاه های پیشرفته تر MRI خواهد شد.
اعتقاد بر این است که درهم تنیدگی در قلب انقلاب کوانتومی قرار دارد. حسگرهای جدید با استفاده از این اصل می توانند جایگزین فناوری های غیرکوانتومی موجود شوند. بهترین میکروسکوپ های جهان از لیزرهای درخشانی استفاده می کنند که میلیاردها برابر نور خورشید هستند. سیستم های بیولوژیکی شکننده مانند سلول انسانی فقط برای مدت بسیار کوتاهی می توانند نور خود را تحمل کنند و این یک مانع جدی است. درهم تنیدگی کوانتومی در میکروسکوپ جدید 35 درصد وضوح بهبود یافته را بدون از بین بردن سلول فراهم می کند و به کوچکترین ساختارهای بیولوژیکی اجازه می دهد که در غیر این صورت نامرئی باشند.
نویسندگان موفقیت اصلی روش جدید را غلبه بر به اصطلاح "موانع سخت" میکروسکوپ نوری سنتی می دانند که قادر به نفوذ به داخل یک سلول زنده نیست.
همچنین بخوانید:
واضح است که این متن توسط روزنامه نگاران معتبر اوکراینی ما ایجاد شده است