Des scientifiques australiens et allemands ont créé un microscope quantique capable de voir des structures cellulaires auparavant invisibles. Selon les auteurs, cela ouvre la voie à la création de nouvelles biotechnologies et applications pratiques – de la navigation à l'imagerie médicale.
La productivité des microscopes optiques est limitée par le niveau de bruit aléatoire créé par les particules élémentaires de lumière - quanta de rayonnement électromagnétique, ou photons. La discrétion des photons détermine la sensibilité, la résolution et la vitesse des dispositifs optiques. Pour optimiser ces paramètres, les développeurs procèdent généralement en augmentant l'intensité de la lumière et en remplaçant ses sources habituelles par des lasers. Mais l'utilisation de microscopes laser n'est pas toujours possible lors de l'étude de systèmes biologiques, car les lasers brillants peuvent détruire une cellule vivante.
Des chercheurs de l'Université du Queensland ont suggéré que l'imagerie biologique pouvait être améliorée sans augmenter l'intensité de la lumière, en utilisant des corrélations de photons quantiques. Avec des collègues allemands, ils ont prouvé expérimentalement qu'avec l'aide de corrélations quantiques, il est possible d'obtenir un rapport signal sur bruit 35 % plus élevé qu'avec la microscopie conventionnelle sans photodestruction. La vitesse de traitement des images est beaucoup plus élevée avec cette technologie.
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Les auteurs ont créé un appareil qui est un microscope cohérent avec une résolution inférieure à la longueur d'onde et une lumière brillante corrélée quantique, qui permet la visualisation des liaisons moléculaires à l'intérieur de la cellule.
Le microscope est basé sur la science de l'intrication quantique, un effet décrit par Einstein comme interactions effrayantes à distance. Il s'agit du premier capteur au monde basé sur l'enchevêtrement dont les performances surpassent les meilleures technologies existantes. Selon les experts, cette percée conduira à l'apparition de divers types de nouvelles technologies - des derniers systèmes de navigation aux appareils IRM plus avancés.
On pense que l'intrication est au cœur de la révolution quantique. De nouveaux capteurs utilisant ce principe pourraient remplacer les technologies non quantiques existantes. Les meilleurs microscopes du monde utilisent des lasers brillants qui sont des milliards de fois plus brillants que le Soleil. Les systèmes biologiques fragiles, comme la cellule humaine, ne peuvent supporter leur lumière que très peu de temps, ce qui constitue un sérieux obstacle. L'intrication quantique dans le nouveau microscope offre une résolution améliorée de 35 % sans détruire la cellule, ce qui permet de voir les plus petites structures biologiques qui seraient autrement invisibles.
Les auteurs considèrent que le principal succès de la nouvelle méthode est de surmonter la soi-disant "barrière dure" de la microscopie optique traditionnelle, qui est incapable de pénétrer à l'intérieur d'une cellule vivante.
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il est clair que le texte a été créé par nos authentiques journalistes ukrainiens