Byl vynalezen kvantový mikroskop, který dokáže vidět nemožné

V zásadním vědeckém skoku vytvořili vědci z University of Queensland kvantový mikroskop, který dokáže odhalit biologické struktury, které by jinak nebylo možné vidět.

To připravuje cestu pro aplikace v biotechnologiích a mohlo by se rozšířit dále do oblastí od navigace po lékařské zobrazování.

Mikroskop je poháněn kvantovým zapletením, což Einstein popsal jako „děsivé interakce na dálku“.

Kvantový mikroskop na University of Queensland, připravený soustředit se na biologii, kterou dříve nebylo možné vidět. Zápočet: University of Queensland

Byl to první snímač založený na zapletení, jehož výkon přesahuje současnou nejlepší možnou technologii, uvedl profesor Warwick Bowen z Laboratoře kvantové optiky na University of Queensland a ARC Center of Excellence for Engineering Quantum Systems (EQUS).

„Tento průlom odemkne všechny druhy nových technologií – od lepších navigačních systémů po lepší MRI přístroje, pojmenujete to,“ řekl profesor Bowen.

„Předpokládá se, že zapletení je jádrem kvantové revoluce. Konečně jsme prokázali, že senzory, které jej používají, mohou nahradit současnou nekvantovou technologii.“

„To je vzrušující – je to první důkaz, že zapletení může pro snímání změnit paradigma.“

Australský plán Quantum Technologies vidí, že kvantové senzory podněcují novou vlnu technologických inovací ve zdravotnictví, strojírenství, dopravě a zdrojích.

Velkým úspěchem kvantového mikroskopu týmu byla jeho schopnost skákat přes „pevnou bariéru“ v konvenční světelné mikroskopii.

Výzkumníci z University of Queensland (vlevo dole dole) Kaxteri Casasio, Warwick Bowen, Lars Madsen a Walid Mohamed srovnávají kvantový mikroskop.

„Nejlepší optické mikroskopy používají jasné lasery, které jsou miliardkrát jasnější než slunce,“ řekl profesor Bowen.

„Křehké biologické systémy, jako je lidská buňka, v nich mohou přežít jen krátkou dobu a to je hlavní překážka.“

„Kvantové síťování v našem mikroskopu poskytuje o 35 procent lepší čistotu, aniž by došlo ke zničení buňky, což nám umožňuje vidět mikroskopické biologické struktury, které by jinak mohly být neviditelné.“

„Výhody jsou jasné – od lepšího porozumění živým systémům po vylepšené diagnostické techniky.“

Výzkumníci z University of Queensland (vlevo dole dole) Kaxteri Casasio, Warwick Bowen, Lars Madsen a Walid Mohamed srovnávají kvantový mikroskop. Zápočet: University of Queensland

Profesor Bowen uvedl, že v technologii jsou neomezené příležitosti pro kvantové zapletení.

„Zapletení má způsobit revoluci ve výpočetní technice, komunikaci a snímání,“ řekl. „Dokonale zabezpečená komunikace byla před několika desítkami let prokázána jako první ukázka absolutní kvantitativní výhody oproti tradičním technologiím.“

Výpočet je rychlejší než jakýkoli potenciální běžný počítač, který před dvěma lety předvedl Google jako první důkaz absolutní výhody ve výpočetní technice.

„Poslední kousek skládačky snímal a my jsme nyní tuto mezeru překlenuli.

„Tím se otevírají dveře k velkým technologickým revolucím.“

Odkaz: 9. června 2021 Příroda.
DOI: 10.1038 / s41586-021-03528-w

Výzkum byl podpořen Úřadem pro vědecký výzkum amerického letectva a Australskou radou pro výzkum.