Микроскоп на квантовой запутанности преодолел дифракционный предел
Физики испытали новый датчик запутанных фотонов и показали, что микроскоп на его основе способен снимать биологические объекты с разрешением в 1,35 раза выше, чем оптические приборы
Самые современные световые микроскопы используют для освещения объектов очень мощные лазеры. Это позволяет получить картинку высокой четкости и разглядеть даже субклеточные структуры, но биологические объекты под таким излучением быстро разрушаются. Для микроскопов, обладающих атомным разрешением, требуется создание вакуума или охлаждение среды до криогенных температур, однако такие условия также не позволяют снимать биологические образцы.
Выходом могут стать микроскопы на квантовой запутанности. Принцип их работы прост, а реализация очень сложна. Такой микроскоп создает пару запутанных фотонов, один из которых затем бомбардирует объект. Взаимодействуя с объектом, фотон изменяет свои свойства одновременно с изменением свойств запутанной с ним частицы. Анализируя свойства фотона, оставшегося в приборе, можно получить информацию об исследуемом образце.
Новшеством созданного австралийскими физиками прибора является главным образом датчик — именно благодаря ему микроскоп на квантовой запутанности смог превзойти по своему разрешению лучшие из доступных человечеству технологий. Четкость его изображения оказалась на 35% выше, чем у лучших оптических приборов.
Ученые планируют усовершенствовать свою технологию так, чтобы сделать ее еще более производительной и дешевой. Все для того, чтобы затем применять такой микроскоп для медицинской визуализации и биологических исследований.
Статья ученых опубликована в журнале Nature.
