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 техника00:0317 сентября
Перед парадом вермахта и Красной армии в Бресте

«Появилась бы "бандеровская Украина" под контролем Германии»

Зачем Сталин подружился с Гитлером и устроил парад Красной армии с вермахтом
01:4820 сентября
Наука и техника00:0219 сентября
Двигатели Blue Origin

Веселые поминки

Россия шантажирует США ракетными двигателями и пугает Китаем
Классическая история
Душевные ролики про самые красивые спорткары XX века
Машины, которые не боятся столкновений
Забытые концепт-кары: ударопрочные «Фиаты»
Побег в будущее
Говорящие рули и электрические ретрокары: будущее по версии Jaguar Land Rover
Mazda CX-5 и Renault Koleos против VW Tiguan и Skoda Kodiaq
Четыре новых кроссовера. Один тест-драйв. Ну, вы поняли