Dos sensores cuánticos se asoman al interior de una célula viva ⚡ экспресс
Combinar dos revoluciones en la detección cuántica: los cúbits biológicos basados en pares radicales en células vivas y los cúbits de espín de estado sólido. Se ha desarrollado un microscopio cuántico de pulsos que combina excitación óptica a longitudes de onda de 450 y 520 nm con estrobado de nanosegundos, escaneo tridimensional con resolución limitada por difracción, conmutación rápida de campos magnéticos estáticos y de radiofrecuencia, registro de fotones individuales con resolución de picosegundos y control de microondas de hasta 5 GHz, cubriendo las resonancias de los centros NV (2,87 GHz) y de los pares radicales (0,5–0,8 GHz). Se ha demostrado la visualización de células vivas con la presencia simultánea de ambos tipos de cúbits en una misma célula: detección cuántica multiplexada. Este método abre nuevas posibilidades para investigar procesos cuánticos en sistemas vivos y sienta las bases para el entrelazamiento de un cúbit de estado sólido con un cúbit de espín proteico.
La célula viva emite constantemente débiles señales magnéticas, como si susurrase. Los científicos escuchan estos susurros con dos «micrófonos» microscópicos: sensores de campo magnético. Uno está creado por la naturaleza (una proteína) y el otro es una mota de diamante artificial con un defecto (puro углерод) que lo convierte en una antena.
El microscopio interroga a ambos sensores por turnos: dirige un rayo azul a uno y verde al otro (una técnica de спектроскопии, el trabajo con el color). Los sensores responden con su propia luminiscencia, que se mide con una precisión sin precedentes: aquí entra en juego la фотометрия (la ciencia de los impulsos lumínicos). Ni siquiera el caos molecular dentro de la célula (энтропия, una medida del desorden) ahoga estas señales.
Dos sensores en una misma célula crean un efecto estéreo: igual que dos oídos localizan mejor un sonido, dos sensores proporcionan una imagen tridimensional. La tecnología, surgida de los experimentos de Дэвида Уайнленда sobre control cuántico, promete la observación de neuronas y fármacos. Si en el futuro los sensores se vinculan mediante entrelazamiento cuántico — esa misteriosa conexión que estudió Джон Стюарт Белл —, la precisión se multiplicará.
🎯 Ciertas proteínas en los ojos de las aves migratorias son capaces de detectar el campo magnético terrestre, funcionando como brújulas cuánticas naturales.
🎬 Recuerda al tricorder médico de «Star Trek»: se asoma a las células y descifra sus susurros magnéticos.