Алмазные кубиты переквалифицировали в «наноградусники» для отдельных клеток

Схема облучения наночастицы в клетке лазером
Схема облучения наночастицы в клетке лазером

Физики под руководством Михаила Лукина из Гарвардского университета научились измерять и даже менять температуру внутри живых клеток с рекордной точностью. Для этого они использовали алмазные нанокристаллы, которые обычно применяются в качестве квантовых носителей информации — кубитов. Новый метод опубликован в Nature, а на сайте журнала можно прочитать его краткое описание. Результаты исследования были доложены на II международной конференции по квантовым технологиям, проходившей в Москве в конце июля.

В ходе работы ученые при помощи тонкого капилляра вводили в клетки микроскопические алмазы. Нанокристаллы содержали в своей решетке отдельные несовершенства, вызванные заменой одного из атомов углерода азотом. Замена приводит к тому, что частица становится особенно чувствительна к магнитному полю и температуре.

Температурная чувствительность обычно мешает в работе с квантовыми компьютерами, однако на этот раз ученые решили использовать именно ее. Клетки облучали зеленым лазером, что заставляло нанокристаллы флюоресцировать. Сила этой флюоресценции зависела от температуры алмаза и, следовательно, от температуры клетки. Точность такого измерения составила 0,05 градуса но, как утверждают авторы, может быть в несколько раз улучшена.

Физики показали, что температуру клетки можно не только измерять, но и менять с рекордной точностью. Для этого достаточно ввести в цитоплазму золотые шарики и, облучая их лазером, контролировать нагревание с помощью тех же алмазных термометров.

В последнее время нанокристаллы алмазов с вакантными связями используются в качестве кубитов - носителей квантовой информации. Точнее говоря, речь идет о спинах электронов и ядер азота, которые находятся в углеродной кристаллической решетке. Так, недавно на основе таких нанокристаллов был создан защищенный, хотя и очень простой квантовый компьютер. Кроме того, другой группе ученых удалось запутать алмазные кубиты на расстоянии.

Обсудить
Наука и техника
 — 
00:02 19 апреля 2017
Никола Лемери выступает с публичной лекцией по химии

Достали

Зачем простой аптекарь объявил войну могущественным алхимикам
Наука и техника
 — 
00:00 25 апреля 2017

Подрыв устоев

Достигнут прогресс в создании эффективных литиевых аккумуляторов
«В отношениях с Китаем и Россией Трамп готов рискнуть»
Политолог из КНР о ситуации внутри страны и взаимодействии с соседями
Эрдоган, Аллах и Россия
Стоит ли бояться исламизации Турции
Первый тур отыграли
В финале президентской гонки во Франции — Ле Пен и Макрон
French Foreign Legionnaires carry the coffin of French politician Yves Guena during an official funeral ceremony at the Hotel des Invalides in Paris, France, March 8, 2016 REUTERS/Charles Platiau TPX IMAGES OF THE DAYУтрата масштаба
Франция рискует стать малой европейской страной
Столица мира
Повседневная жизнь послевоенного Нью-Йорка
Китайские машины, которые уже совсем не клоны
Крутые новинки китайских марок, которые вы пропустили
Новые машины для старого «Форсажа»
Современные спорткары в раскраске автомобилей из самого первого «Форсажа»
Квиз: что означают логотипы автомобильных марок
Тест на знание эмблем известных автобрендов
Быстро и просто
Навещаем Михаила Алешина на самой гламурной гонке Indycar
Чудеса селекции
Что получится, если скрестить квартиру с дачей: опыт россиян
Шведы поневоле
Исповедь россиянина, живущего в групповой семье
Добро пожаловать в рай
Жилье в Крыму: новую квартиру на полуострове можно купить за миллион рублей
Сносное настроение
Демонтаж жилых домов в Москве: что нужно знать
Вышка светит
Как выглядит частный особняк, побивший мировой рекорд этажности