Австрийски квантови изследователи се стремят да подобрят изследванията с електронни микроскопи, като съединят подобен апарат с квантов компютър. Това би позволило да се извлече повече информация от всеки изследван електрон, което ще бъде от особена полза за по-чувствителни проби. На този етап учените са доказали предимствата на концепцията си чрез математически анализи в специализираното научно издание „Физикъл Ривю Летърс“, а следващата стъпка ще бъде изграждането на инструмента, предаде австрийската информационна агенция АПА.
Електронният микроскоп не използва светлина, а фокусиран електронен лъч, за да се направят видими миниатюрните детайли на пробата в атомен мащаб.
„За тази цел обаче е необходим голям брой електрони“, разяснява Филип Хаслингер от Института по атомна физика към Техническия университет във Виена. Въпреки това при облъчване с много електрони има опасност чувствителни препарати, в това число биологически проби като например протеини, да бъдат увредени.
Ако от всеки един електрон може да се извлече повече информация, отколкото преди, за пробата ще бъде необходим по-малък брой електрони. Именно в тази насока работи изследователският екип от Техническия университет във Виена, както и от университетите в Линц и Инсбрук. Те използват квантовата информация, съхраняваща се в електроните, а за да може тя да бъде „прочетена“ е нужно електронният лъч да бъде свързан с квантов компютър.
Целта е електроните да взаимодействат с йоните на квантовия компютър, попадащи в траекторията на електронния лъч като част от процес, наричан квантово заплитане. При него йоните и електроните споделят общо квантово състояние и носят еднаква информация, което би позволило информацията от много електрони да бъде комбинирана и обработвана заедно.
„Чрез квантовата физика можем да преодолеем границите на статистиката, от които сме обвързани при класическите микроскопи“, изтъкна Елиас Песколер, автор на научната публикация и докторант в Института по теоретична физика към Техническия университет във Виена.
След като научният екип доказа предимствата на метода си, сега предстои експерименталното му прилагане в рамките на клъстера за високи постижения „quantA“ в Центъра за електронна микроскопия на Техническия университет във Виена, където учените ще вградят йонно-базирания квантов компютър в електрически микроскоп.
(Тази новина се разпространява по договор между БТА и АПА)