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
Displaced people from the minority Yazidi sect, fleeing violence from forces loyal to the Islamic State in Sinjar town, walk towards the Syrian border, on the outskirts of Sinjar mountain, near the Syrian border town of Elierbeh of Al-Hasakah Governorate August 11, 2014. Islamic State militants have killed at least 500 members of Iraq's Yazidi ethnic minority during their offensive in the north, Iraq's human rights minister told Reuters on Sunday. The Islamic State, which has declared a caliphate in parts of Iraq and Syria, has prompted tens of thousands of Yazidis and Christians to flee for their lives during their push to within a 30-minute drive of the Kurdish regional capital Arbil. Picture taken August 11, 2014. REUTERS/Rodi Said (IRAQ - Tags: POLITICS CIVIL UNREST TPX IMAGES OF THE DAY) FOR BEST QUALITY IMAGE ALSO SEE: GM1EA8M1B4V01Дважды отверженные
Почему от женщин, вырвавшихся из плена боевиков, отворачивается общество
Participants attend a gay pride parade in central Istanbul June 30, 2013. Tens of thousands of anti-government protesters teamed up with a planned gay pride march in Istanbul. Crowds were stopped by riot police from entering Taksim, the centre of previous protests, but the atmosphere appeared peacefulОпасное интернет-проникновение
Грозит ли подъем геев-мусульман исламскому миру
Китайский интерес
Пекин желает смерти уйгурским боевикам в Сирии, но вмешиваться в войну не готов


Из ЕС в сексуальное рабство
Что вынуждает румынок отправляться на Сицилию, где их ждет неволя
Парное выступление
Министры России и Японии обсудили безопасность в формате «два плюс два»
Очень страшные «Рейндж Роверы»
Самые жуткие варианты тюнинга автомобилей Land Rover
Пиджак и боб
Самое крутое автомобильное видео марта
Самые необычные ДТП
Автомобили на крышах, в бассейнах и другие непонятные аварии, достойные премии
Пластиковый BMW, о котором все забыли
Автомобиль-памятник смелым идеям немецкой компании
Бог простит
В церкви нашли квартиру с красной мебелью и портретами в стиле поп-арт
Фрэнк ГериСпугнули рыбу
Почему антисемиты изгнали из Канады создателя «танцующего дома»
«Наш дом — колония строгого режима»
История семьи, оказавшейся на грани распада из-за дачи
Цветам не место в доме
Почему дети мешают взрослым жить счастливо в собственных квартирах