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
Джордж Гроувз и Федор Чудинов На британский флаг
Сможет ли Федор Чудинов увезти из Шеффилда титул чемпиона мира по боксу
«Дьяволы», покорившие Европу
«Манчестер Юнайтед» Жозе Моуринью впервые выиграл Лигу Европы
Ульяна Тригубчак«Пока не могу преодолеть стеснительность»
Девушка из группы поддержки «Салавата Юлаева» о самосовершенствовании и КХЛ
Бей, души, убивай
Социальные сети не просто следят за нашими чувствами, они управляют ими
Самоубийственные аресты
За борьбой с «группами смерти» может стоять конфликт в силовых структурах
Привет, жестокий мир
Боль, отчаяние и мужество в объективах самых талантливых молодых фотографов
Лучшее автомобильное видео мая
Две «Тойоты» врезаются друг в друга, британский спорткар соревнуется с самолетом и многое другое
Тест-драйв японского брата «Дастера»
Как Nissan Terrano стал еще ближе к Renault Duster
Чемпионы Формулы-1 в Инди-500
Те, кому «Королевских гонок» оказалось мало
15 машин на реактивной тяге
90-летняя история автомобилей с двигателями от самолетов и ракет
От нашего стола
Российские интерьеры, сводящие иностранцев с ума
Зависли на хате
Украинцы придумали дом, который может обойтись без российского газа
Москва за нами
Какие квартиры можно купить в пределах МКАД по цене до трех миллионов рублей
Сносное настроение
Демонтаж жилых домов в Москве: что нужно знать
Вышка светит
Как выглядит частный особняк, побивший мировой рекорд этажности