Фізики навчилися вимірювати і змінювати температуру усередині живих клітин з рекордною точністю

Фізики під керівництвом Михайла Лукіна з Гарвардського університету навчилися вимірювати і навіть змінювати температуру усередині живих клітин з рекордною точністю. Для цього вони використовували алмазні нанокристали, які зазвичай застосовуються в якості квантових носіїв інформації — кубітів. Новий метод опублікована в Nature, а на сайті журналу можна прочитати її короткий опис.

В ході роботи вчені за допомогу тонкого капіляра вводили в клітини мікроскопічні алмази.

Нанокристали містили у своїй решітці окремі недоліки, викликані заміною одного з атомів вуглецю азотом. Заміна призводить до того, що частка стає особливо чутливою до магнітного поля і температури.

Температурна чутливість зазвичай заважає в роботі з квантовими комп’ютерами, проте цього разу вчені вирішили використовувати саме її. Клітини опромінювали зеленим лазером, що змушувало нанокристали флюоресцировать. Сила цієї флюоресценції залежала від температури алмазу і, отже, від температури клітини.

Точність такого вимірювання склала 0,05 градуса але, як стверджують автори, може бути в кілька разів покращено.

Фізики показали, що

температуру клітини можна не тільки вимірювати, але і міняти з рекордною точністю. Для цього достатньо ввести в цитоплазму золоті кульки і, опромінюючи їх лазером, контролювати нагрівання за допомогою тих же алмазних термометрів.

Останнім часом нанокристали алмазів з вакантними зв’язками використовуються в якості кубітів – носіїв квантової інформації. Точніше кажучи, мова йде про спинах електронів і ядер азоту, які знаходяться в вуглецевої кристалічній решітці. Так, нещодавно на основі таких нанокристалів був створений захищений, хоча і дуже простий квантовий комп’ютер. Крім того, іншій групі вчених вдалося заплутати алмазні кубіти на відстані.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *