Naukowcy stworzyli mikroskop kwantowy, który pomaga zobaczyć wcześniej niewidoczne struktury komórkowe

Międzynarodowa grupa naukowa inżynierów z Australii i Niemiec stworzyła nowy kwant mikroskop, który był w stanie dostrzec struktury komórkowe, które wcześniej były proste niewidzialny.

Tak więc, zdaniem inżynierów, ich rozwój stworzy zupełnie nowe biotechnologie, a także przekształci istniejące technologie (od nawigacji po obrazowanie medyczne).

Artystyczne wrażenie mikroskopu kwantowego, który wykorzystuje pary fotonów z korelacjami kwantowymi do wytwarzania próbek obrazu o wyższej rozdzielczości przy mniej intensywnym świetle. Uniwersytet Queensland

Granice nowoczesnych mikroskopów i ich przezwyciężanie

Jak wiadomo, maksymalna możliwa wydajność mikroskopów świetlnych opiera się na tak zwanym poziomie losowego szumu generowanego przez elementarne cząstki światła. W tym przypadku to właśnie dyskretność fotonów odpowiada za takie parametry jak maksymalna czułość, rozdzielczość i szybkość.

W celu optymalizacji tych parametrów inżynierowie zazwyczaj podążają ścieżką zwiększania natężenia wiązki światła, a nawet zastępowania jej źródłami laserowymi.

Ale jak pokazuje praktyka, mikroskopy laserowe nie zawsze mogą być wykorzystywane do szczegółowych badań systemów biologicznych. Ponieważ jasne lasery szybko niszczą badane komórki.

Inżynierowie z University of Queensland wysunęli swój pomysł, że obrazowanie biologiczne można zwiększyć bez zwiększania natężenia światła za pomocą kwantowych korelacji fotonów.

Dalsze prace eksperymentalne z inżynierami z Uniwersytetu w Rostocku wykazały, że dzięki wykorzystaniu kwantu korelacji, możliwe jest zwiększenie „rozdzielczości” mikroskopu o prawie 35% w porównaniu z mikroskopią konwencjonalną, która nie niszczy żywych klatka szybowa.

Naukowcom udało się stworzyć spójny mikroskop Ramana o rozdzielczości subfalowej, a także jasny oświetlenie skorelowane kwantowo, które umożliwiło szczegółowe zbadanie wiązań molekularnych bezpośrednio w klatka szybowa.

Jak prof. W. Bowen, stworzony przez nich mikroskop opiera się na tak zwanym splątaniu kwantowym, które A. Einstein nazwał „dziwnymi interakcjami na odległość”.

A w tej chwili jest to pierwszy na świecie mikroskop, realizowany w oparciu o splątanie o charakterystyce znacznie przewyższającej najlepsze analogi na „klasycznych” rozwiązaniach.

Naukowcy są przekonani, że ich przełom da w większości impuls do rozwoju zupełnie nowych technologii różne obszary, począwszy od nowych urządzeń nawigacyjnych, a skończywszy na bardziej zaawansowanych urządzeniach MRI.

Inżynierowie za ogromny sukces uważają też to, że ich mikroskop ostatecznie pokonał tzw „Twarda granica” konwencjonalnych mikroskopów, a teraz naukowcy mogą dosłownie zajrzeć do środka życia komórki.

Cóż, będziemy obserwować, jak będą rozwijać się technologie w tym kierunku i co jeszcze naukowcy mogą opracować za pomocą splątania kwantowego.

Jeśli podobał Ci się materiał, oceń go i nie zapomnij zasubskrybować kanału.

Dziękuję za uwagę!