Wissenschaftler haben ein Quantenmikroskop entwickelt, das hilft, zuvor unsichtbare Zellstrukturen zu sehen

Eine internationale wissenschaftliche Gruppe von Ingenieuren aus Australien und Deutschland hat ein neues Quantum geschaffen ein Mikroskop, das in der Lage war, zelluläre Strukturen zu erkennen, die zuvor nur unsichtbar.

Nach Ansicht der Ingenieure wird ihre Entwicklung also völlig neue Biotechnologien schaffen und bestehende Technologien transformieren (von der Navigation bis zur medizinischen Bildgebung).

Künstlerische Darstellung eines Quantenmikroskops, das Photonenpaare mit Quantenkorrelationen verwendet, um höher aufgelöste Bildproben mit weniger intensivem Licht zu erzeugen. Universität von Queensland

Die Grenzen moderner Mikroskope und ihre Überwindung

Wie Sie wissen, beruht die maximal mögliche Leistung von Lichtmikroskopen auf dem sogenannten Zufallsrauschen, das von elementaren Lichtteilchen erzeugt wird. In diesem Fall ist es die Diskretion der Photonen, die für Parameter wie maximale Empfindlichkeit, Auflösung und Geschwindigkeit verantwortlich sind.

Um diese Parameter zu optimieren, gehen Ingenieure in der Regel den Weg, die Intensität des Lichtstrahls zu erhöhen und sogar durch Laserquellen zu ersetzen.

Doch wie die Praxis gezeigt hat, lassen sich Lasermikroskope nicht immer für eine detaillierte Untersuchung biologischer Systeme einsetzen. Da helle Laser die untersuchten Zellen schnell zerstören.

Ingenieure der University of Queensland brachten ihre Idee vor, dass die biologische Bildgebung ohne Erhöhung der Lichtintensität durch die Verwendung von Quantenphotonenkorrelationen verbessert werden kann.

Weitere experimentelle Arbeiten mit Ingenieuren der Universität Rostock zeigten, dass dank des Einsatzes von Quanten Korrelationen ist es möglich, die "Auflösung" des Mikroskops um fast 35% zu erhöhen, im Vergleich zur herkömmlichen Mikroskopie, die das Leben nicht schädigt Käfig.

Wissenschaftlern ist es gelungen, ein kohärentes Raman-Mikroskop mit einer Auflösung im Subwellenlängenbereich sowie einem hellen quantenkorrelierte Beleuchtung, die es ermöglichte, die Molekülbindungen direkt in Käfig.

Als Professor W. Bowen basiert das von ihnen entwickelte Mikroskop auf der sogenannten Quantenverschränkung, die A. Einstein nannte "unheimliche Interaktionen aus der Ferne".

Und im Moment ist es das erste Mikroskop der Welt, das auf der Grundlage der Verschränkung mit Eigenschaften implementiert wurde, die die besten Analoga der "klassischen" Lösungen deutlich übertreffen.

Wissenschaftler sind zuversichtlich, dass der von ihnen erzielte Durchbruch in den meisten Fällen Impulse für die Entwicklung völlig neuer Technologien geben wird verschiedene Bereiche, von neuen Navigationsgeräten bis hin zu fortschrittlicheren Geräten MRT.

Als großen Erfolg werten die Ingenieure auch, dass ihr Mikroskop endlich die sogenannte Die "harte Grenze" herkömmlicher Mikroskope, und jetzt können Wissenschaftler buchstäblich ins Leben blicken Zellen.

Nun, wir werden beobachten, wie sich Technologien in diese Richtung entwickeln und was Wissenschaftler mit Quantenverschränkung noch entwickeln können.

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