Επιστήμονες από την Αυστραλία και τη Γερμανία δημιούργησαν ένα κβαντικό μικροσκόπιο ικανό να βλέπει προηγουμένως αόρατες κυτταρικές δομές. Σύμφωνα με τους συγγραφείς, αυτό ανοίγει το δρόμο για τη δημιουργία νέων βιοτεχνολογιών και πρακτικών εφαρμογών – από την πλοήγηση μέχρι την ιατρική απεικόνιση.
Η παραγωγικότητα των μικροσκοπίων φωτός περιορίζεται από το επίπεδο του τυχαίου θορύβου που δημιουργείται από στοιχειώδη σωματίδια φωτός - κβάντα ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας ή φωτόνια. Η διακριτικότητα των φωτονίων καθορίζει την ευαισθησία, την ανάλυση και την ταχύτητα των οπτικών συσκευών. Για να βελτιστοποιήσουν αυτές τις παραμέτρους, οι προγραμματιστές συνήθως αυξάνουν την ένταση του φωτός και αντικαθιστούν τις συνήθεις πηγές του με λέιζερ. Αλλά η χρήση μικροσκοπίων λέιζερ δεν είναι πάντα δυνατή κατά τη μελέτη βιολογικών συστημάτων, επειδή τα φωτεινά λέιζερ μπορούν να καταστρέψουν ένα ζωντανό κύτταρο.
Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Κουίνσλαντ πρότειναν ότι η βιολογική απεικόνιση μπορεί να βελτιωθεί χωρίς να αυξηθεί η ένταση του φωτός, χρησιμοποιώντας συσχετίσεις κβαντικών φωτονίων. Μαζί με γερμανούς συναδέλφους τους, απέδειξαν πειραματικά ότι με τη βοήθεια κβαντικών συσχετισμών είναι δυνατό να επιτευχθεί μια αναλογία σήματος προς θόρυβο 35% υψηλότερη από ό,τι με τη συμβατική μικροσκοπία χωρίς φωτοκαταστροφή. Η ταχύτητα επεξεργασίας εικόνας είναι πολύ μεγαλύτερη με αυτήν την τεχνολογία.
Σύσταση του συντάκτη: Σχετικά με τους κβαντικούς υπολογιστές με απλά λόγια
Οι συγγραφείς δημιούργησαν μια συσκευή που είναι ένα συνεκτικό μικροσκόπιο με ανάλυση μήκους υποκύματος και έντονο φως που συσχετίζεται με κβαντικά, το οποίο επιτρέπει την οπτικοποίηση των μοριακών δεσμών μέσα στο κύτταρο.
Το μικροσκόπιο βασίζεται στην επιστήμη της κβαντικής εμπλοκής, ένα φαινόμενο που ο Αϊνστάιν περιέγραψε ως τρομακτικές αλληλεπιδράσεις από απόσταση. Είναι ο πρώτος στον κόσμο αισθητήρας που βασίζεται σε εμπλοκή με απόδοση που ξεπερνά τις καλύτερες των υπαρχουσών τεχνολογιών. Σύμφωνα με τους ειδικούς, αυτή η σημαντική ανακάλυψη θα οδηγήσει στην εμφάνιση διαφόρων τύπων νέων τεχνολογιών - από τα πιο πρόσφατα συστήματα πλοήγησης έως πιο προηγμένα μηχανήματα MRI.
Η διαπλοκή πιστεύεται ότι βρίσκεται στο επίκεντρο της κβαντικής επανάστασης. Νέοι αισθητήρες που χρησιμοποιούν αυτήν την αρχή θα μπορούσαν να αντικαταστήσουν τις υπάρχουσες μη κβαντικές τεχνολογίες. Τα καλύτερα μικροσκόπια του κόσμου χρησιμοποιούν φωτεινά λέιζερ που είναι δισεκατομμύρια φορές φωτεινότερα από τον Ήλιο. Τα εύθραυστα βιολογικά συστήματα, όπως το ανθρώπινο κύτταρο, μπορούν να αντέξουν το φως τους μόνο για πολύ μικρό χρονικό διάστημα, και αυτό είναι ένα σοβαρό εμπόδιο. Η κβαντική εμπλοκή στο νέο μικροσκόπιο παρέχει 35% βελτιωμένη ανάλυση χωρίς να καταστρέφει το κύτταρο, επιτρέποντας να φανούν οι μικρότερες βιολογικές δομές που διαφορετικά θα ήταν αόρατες.
Οι συγγραφείς θεωρούν ότι η κύρια επιτυχία της νέας μεθόδου είναι η υπέρβαση του λεγόμενου «σκληρού φραγμού» της παραδοσιακής μικροσκοπίας φωτός, το οποίο δεν μπορεί να διεισδύσει μέσα σε ένα ζωντανό κύτταρο.
Διαβάστε επίσης:
είναι σαφές ότι το κείμενο δημιουργήθηκε από αυθεντικούς Ουκρανούς δημοσιογράφους μας