Rappresentazione artistica del nuovo microscopio quantistico di UQ in azione. Credito:Università del Queensland
In un grande salto scientifico, I ricercatori dell'Università del Queensland hanno creato un microscopio quantistico in grado di rivelare strutture biologiche che altrimenti sarebbero impossibili da vedere.
Questo apre la strada ad applicazioni in biotecnologia, e potrebbe estendersi ben oltre in aree che vanno dalla navigazione all'imaging medico.
Il microscopio è alimentato dalla scienza dell'entanglement quantistico, un effetto che Einstein descrisse come "interazioni spettrali a distanza".
Professor Warwick Bowen, dal Quantum Optics Lab di UQ e dall'ARC Center of Excellence for Engineered Quantum Systems (EQUS), ha affermato che è il primo sensore basato sull'entanglement con prestazioni oltre la migliore tecnologia esistente possibile.
"Questa svolta stimolerà ogni sorta di nuove tecnologie, da migliori sistemi di navigazione a migliori macchine per la risonanza magnetica, tu lo chiami, " ha detto il professor Bowen.
"Si pensa che l'entanglement sia al centro di una rivoluzione quantistica.
"Abbiamo finalmente dimostrato che i sensori che lo utilizzano possono sostituire quelli esistenti, tecnologia non quantistica.
"Questo è eccitante:è la prima prova del potenziale di cambiamento di paradigma dell'entanglement per il rilevamento".
La Quantum Technologies Roadmap australiana vede i sensori quantistici stimolare una nuova ondata di innovazione tecnologica nel settore sanitario, ingegneria, trasporti e risorse.
Ricercatori del team UQ (in senso antiorario dal basso a sinistra) Caxtere Casacio, Warwick Bowen, Lars Madsen e Waleed Muhammad allineano il microscopio quantistico. Credito:Università del Queensland
Un grande successo del microscopio quantistico del team è stata la sua capacità di catapultare una "barriera rigida" nella tradizionale microscopia a base di luce.
I ricercatori del team UQ (in senso antiorario dal basso a sinistra) Caxtere Casacio, Warwick Bowen, Lars Madsen e Waleed Muhammad allineano il microscopio quantistico.
"I migliori microscopi ottici utilizzano laser luminosi che sono miliardi di volte più luminosi del sole, " ha detto il professor Bowen.
"I sistemi biologici fragili come una cellula umana possono sopravvivere solo per poco tempo al loro interno e questo è un grosso ostacolo.
"L'entanglement quantistico nel nostro microscopio fornisce il 35% di chiarezza migliorata senza distruggere la cellula, permettendoci di vedere minuscole strutture biologiche che altrimenti sarebbero invisibili.
"I vantaggi sono evidenti:da una migliore comprensione dei sistemi viventi, a migliori tecnologie diagnostiche."
Il professor Bowen ha affermato che ci sono opportunità potenzialmente illimitate per l'entanglement quantistico nella tecnologia.
Il microscopio quantistico di UQ, pronto a concentrarsi su una biologia precedentemente impossibile da vedere. Credito:Università del Queensland
"L'entanglement è destinato a rivoluzionare l'informatica, comunicazione e rilevamento, " Egli ha detto.
"La comunicazione assolutamente sicura è stata dimostrata alcuni decenni fa come la prima dimostrazione di un vantaggio quantistico assoluto rispetto alle tecnologie convenzionali.
"L'elaborazione più veloce di qualsiasi possibile computer convenzionale è stata dimostrata da Google due anni fa, come la prima dimostrazione di un vantaggio assoluto nell'informatica.
"L'ultimo pezzo del puzzle era sentire, e ora abbiamo colmato quel divario.
"Questo apre le porte ad alcune rivoluzioni tecnologiche ad ampio raggio".
La ricerca è pubblicata su Natura .
