Ученые научились преварщать белок живой клетки в функциональный квантовый кубит
freepik
Американские ученые впервые осуществили преобразование протеина из биологических клеток в квантовый бит, являющийся основой квантовых вычислений. Полученный белковый кубит может служить квантовым сенсором, регистрирующим минимальные изменения в живых организмах. Его работоспособность в естественных условиях внутри клеток при нормальной температуре открывает перспективы для применения в квантовой МРТ.
За последние два десятилетия генетически кодируемые флуоресцентные белки стали незаменимым инструментом в клеточной биологии, позволяя исследователям изучать внутриклеточные процессы. Трансформация одного из этих протеинов в квантовый датчик позволяет продвинуться в исследованиях биологических систем на качественно новый уровень точности и глубины.
Живые клетки способны самостоятельно синтезировать белковые кубиты и точно позиционировать их на атомарном уровне. Такие кубиты демонстрируют квантовые свойства, проявляя измеримые показатели спиновой когерентности и магнитного резонанса даже в сложной и зашумленной клеточной среде. Важно отметить, что белковый кубит функционирует не только в лабораторных условиях, но и внутри живых клеток, что делает возможным его использование в создании квантовых сенсоров.
Несмотря на то, что новые белковые кубиты пока уступают по чувствительности передовым квантовым датчикам, созданным на основе дефектов в кристаллической решетке алмазов, возможность их генетического кодирования в живых системах открывает уникальные перспективы. Это позволяет наблюдать за биологическими процессами на квантовом уровне, от сворачивания белков до активности ферментов и ранних признаков заболеваний.
Эти кубиты, вероятно, найдут применение в квантовой МРТ, позволяя изучать атомную структуру клеточных механизмов, а также в других областях квантовых технологий, как сообщается в пресс-релизе. Это открытие демонстрирует новые подходы к созданию квантовых датчиков непосредственно внутри живых систем и предлагает принципиально иную стратегию разработки квантовых материалов.
Обратите внимание: Времени осталось до 1 сентября: Тольяттинцев предупредили о новых ограничениях снятия наличных
Пишет источник
