Cientistas da Austrália e da Alemanha criaram um microscópio quântico capaz de ver estruturas celulares anteriormente invisíveis. Segundo os autores, isso abre caminho para a criação de novas biotecnologias e aplicações práticas – da navegação à imagem médica.
A produtividade dos microscópios de luz é limitada pelo nível de ruído aleatório criado por partículas elementares de luz - quanta de radiação eletromagnética, ou fótons. A discrição dos fótons determina a sensibilidade, resolução e velocidade dos dispositivos ópticos. Para otimizar esses parâmetros, os desenvolvedores costumam aumentar a intensidade da luz e substituir suas fontes usuais por lasers. Mas o uso de microscópios a laser nem sempre é possível ao estudar sistemas biológicos, porque lasers brilhantes podem destruir uma célula viva.
Pesquisadores da Universidade de Queensland sugeriram que imagens biológicas podem ser melhoradas sem aumentar a intensidade da luz, usando correlações de fótons quânticos. Junto com colegas alemães, eles provaram experimentalmente que com a ajuda de correlações quânticas é possível obter uma relação sinal-ruído 35% maior do que com a microscopia convencional sem fotodestruição. A velocidade de processamento de imagem é muito maior com esta tecnologia.
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Os autores criaram um dispositivo que é um microscópio coerente com resolução de subcomprimento de onda e luz quântica brilhante, que permite a visualização de ligações moleculares dentro da célula.
O microscópio é baseado na ciência do emaranhamento quântico, um efeito que Einstein descreveu como interações assustadoras à distância. É o primeiro sensor baseado em emaranhamento do mundo com desempenho que supera o melhor das tecnologias existentes. Segundo especialistas, esse avanço levará ao surgimento de vários tipos de novas tecnologias - desde os mais recentes sistemas de navegação até máquinas de ressonância magnética mais avançadas.
Acredita-se que o emaranhamento esteja no centro da revolução quântica. Novos sensores usando esse princípio podem substituir as tecnologias não quânticas existentes. Os melhores microscópios do mundo usam lasers brilhantes bilhões de vezes mais brilhantes que o Sol. Sistemas biológicos frágeis, como a célula humana, só podem suportar sua luz por um tempo muito curto, e isso é um sério obstáculo. O emaranhamento quântico no novo microscópio fornece 35% de resolução melhorada sem destruir a célula, permitindo que as menores estruturas biológicas sejam vistas que de outra forma seriam invisíveis.
Os autores consideram que o principal sucesso do novo método é a superação da chamada "barreira dura" da microscopia de luz tradicional, que não consegue penetrar no interior de uma célula viva.
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é claro que o texto foi criado por nossos autênticos jornalistas ucranianos