Австралия мен Германия ғалымдары бұрын көзге көрінбейтін жасушалық құрылымдарды көруге қабілетті кванттық микроскоп жасады. Авторлардың пікірінше, бұл навигациядан медициналық бейнелеуге дейін жаңа биотехнологиялар мен практикалық қосымшаларды құруға жол ашады.
Жарық микроскоптарының өнімділігі жарықтың элементар бөлшектері – электромагниттік сәулелену кванттары немесе фотондар тудыратын кездейсоқ шу деңгейімен шектеледі. Фотондардың дискреттілігі оптикалық құрылғылардың сезімталдығын, ажыратымдылығын және жылдамдығын анықтайды. Бұл параметрлерді оңтайландыру үшін әзірлеушілер әдетте жарықтың қарқындылығын арттыру және оның әдеттегі көздерін лазермен ауыстыру арқылы жүреді. Бірақ биологиялық жүйелерді зерттеу кезінде лазерлік микроскоптарды пайдалану әрдайым мүмкін емес, өйткені жарқын лазерлер тірі жасушаны жоюы мүмкін.
Квинсленд университетінің зерттеушілері кванттық фотонды корреляцияны қолдана отырып, жарықтың қарқындылығын арттырмай-ақ биологиялық бейнелеуді жақсартуға болатынын ұсынды. Неміс әріптестерімен бірге олар кванттық корреляцияның көмегімен әдеттегі микроскопиямен салыстырғанда фотодеструкциясыз 35% жоғары сигнал/шу қатынасын алуға болатынын тәжірибе жүзінде дәлелдеді. Бұл технологиямен кескінді өңдеу жылдамдығы әлдеқайда жоғары.
Редактордың ұсынысы: Кванттық компьютерлер туралы қарапайым сөздермен
Авторлар жасуша ішіндегі молекулалық байланыстарды визуализациялауға мүмкіндік беретін толқын ұзындығының ажыратымдылығы мен жарқыраған кванттық корреляциясы бар когерентті микроскоп болып табылатын құрылғыны жасады.
Микроскоп кванттық түйісу ғылымына негізделген, бұл әсер Эйнштейн ретінде сипатталған қашықтықтағы қорқынышты өзара әрекеттесу. Бұл қолданыстағы технологиялардың ең жақсысынан асып түсетін өнімділігі бар әлемдегі ең бірінші шиеленіске негізделген сенсор. Сарапшылардың пікірінше, бұл серпіліс жаңа технологиялардың әртүрлі түрлерінің пайда болуына әкеледі - соңғы навигациялық жүйелерден бастап жетілдірілген МРТ аппараттарына дейін.
Шатасу кванттық революцияның негізінде жатыр деп есептеледі. Осы принципті қолданатын жаңа сенсорлар бар кванттық емес технологияларды алмастыра алады. Әлемдегі ең жақсы микроскоптар Күннен миллиардтаған есе жарқыраған жарқын лазерлерді пайдаланады. Адамның жасушасы сияқты нәзік биологиялық жүйелер өздерінің жарығына өте қысқа уақытқа ғана төтеп бере алады және бұл үлкен кедергі. Жаңа микроскоптағы кванттық шиеленіс жасушаны бұзбай 35% жақсартылған ажыратымдылықты қамтамасыз етеді, әйтпесе көрінбейтін ең кішкентай биологиялық құрылымдарды көруге мүмкіндік береді.
Авторлар жаңа әдістің басты жетістігі тірі жасушаның ішіне ене алмайтын дәстүрлі жарық микроскопиясының «қатты тосқауылын» жеңу деп санайды.
Сондай-ақ оқыңыз:
мәтінді біздің шынайы украиндық журналистер жасағаны анық