Các nhà khoa học từ Úc và Đức đã tạo ra một kính hiển vi lượng tử có khả năng nhìn thấy các cấu trúc tế bào vô hình trước đây. Theo các tác giả, điều này mở đường cho việc tạo ra các công nghệ sinh học mới và các ứng dụng thực tế – từ điều hướng đến hình ảnh y tế.
Năng suất của kính hiển vi ánh sáng bị giới hạn bởi mức nhiễu ngẫu nhiên được tạo ra bởi các hạt cơ bản của ánh sáng - lượng tử của bức xạ điện từ, hoặc photon. Độ rời rạc của các photon quyết định độ nhạy, độ phân giải và tốc độ của các thiết bị quang học. Để tối ưu hóa các tham số này, các nhà phát triển thường tăng cường độ ánh sáng và thay thế các nguồn thông thường bằng nguồn laser. Nhưng việc sử dụng kính hiển vi laser không phải lúc nào cũng khả thi khi nghiên cứu các hệ thống sinh học, bởi vì các tia laser sáng có thể phá hủy một tế bào sống.
Các nhà nghiên cứu từ Đại học Queensland đã gợi ý rằng có thể cải thiện hình ảnh sinh học mà không cần tăng cường độ ánh sáng, sử dụng các tương quan photon lượng tử. Cùng với các đồng nghiệp người Đức, họ đã chứng minh bằng thực nghiệm rằng với sự trợ giúp của các tương quan lượng tử, có thể thu được tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm cao hơn 35% so với kính hiển vi thông thường mà không bị quang hóa. Tốc độ xử lý hình ảnh cao hơn nhiều với công nghệ này.
Đề xuất của biên tập viên: Giới thiệu về máy tính lượng tử nói một cách đơn giản
Các tác giả đã tạo ra một thiết bị là kính hiển vi kết hợp với độ phân giải dưới bước sóng và ánh sáng tương quan lượng tử sáng, cho phép hiển thị các liên kết phân tử bên trong tế bào.
Kính hiển vi dựa trên khoa học về sự vướng víu lượng tử, một hiệu ứng mà Einstein mô tả là tương tác đáng sợ ở khoảng cách xa. Đây là cảm biến dựa trên sự vướng víu đầu tiên trên thế giới với hiệu suất vượt trội so với những công nghệ tốt nhất hiện có. Theo các chuyên gia, bước đột phá này sẽ dẫn đến sự xuất hiện của nhiều loại công nghệ mới - từ các hệ thống định vị mới nhất đến các máy MRI tiên tiến hơn.
Sự vướng víu được cho là trung tâm của cuộc cách mạng lượng tử. Các cảm biến mới sử dụng nguyên tắc này có thể thay thế các công nghệ phi lượng tử hiện có. Kính hiển vi tốt nhất thế giới sử dụng tia laze sáng hơn Mặt trời hàng tỷ lần. Các hệ thống sinh học mong manh, chẳng hạn như tế bào của con người, chỉ có thể chịu được ánh sáng của chúng trong một thời gian rất ngắn và đây là một trở ngại nghiêm trọng. Rối lượng tử trong kính hiển vi mới cung cấp độ phân giải được cải thiện 35% mà không phá hủy tế bào, cho phép nhìn thấy các cấu trúc sinh học nhỏ nhất mà lẽ ra không thể nhìn thấy được.
Các tác giả cho rằng thành công chính của phương pháp mới là vượt qua cái gọi là "rào cản cứng" của kính hiển vi ánh sáng truyền thống, không thể thâm nhập vào bên trong tế bào sống.
Đọc thêm:
rõ ràng là văn bản được tạo ra bởi các nhà báo Ukraina đích thực của chúng tôi