Ученые нашли совершенно новое применение знаменитым флуоресцентным белкам, благодаря которым под микроскопом «светятся» клетки и ткани.
Светящиеся молекулы, впервые выделенные из медузы Aequorea victoria, на протяжении десятилетий помогают биологам отслеживать активность генов, движение белков в организме и развитие заболеваний. Теперь же физики выяснили: эти же молекулы можно превратить в элементы квантового устройства — так называемые кубиты.
Специалисты Чикагского университета под руководством Петера Маурера показали, что модифицированные особым образом флуоресцентные белки могут вести себя так же, как базовые единицы информации в квантовых компьютерах. Более того, благодаря своим особенностям, эти молекулы могут быть квантовыми сенсорами для живых клеток. Как объясняет Маурер, «белки, которые биологи используют как обычные маркеры, можно превратить в чувствительные элементы, способные улавливать магнитные поля и другие физические воздействия».
Суть открытия связана с так называемым триплетным состоянием — особым энергетическим уровнем, которого иногда достигают электроны в молекуле, когда белок светится. Обычно это мешает биологам: свечение становится «мигающим», теряется стабильность сигнала. Но для физиков это стало находкой — именно в триплетном состоянии возможна квантовая суперпозиция, а значит, белок может реагировать на внешние поля и работать как квантовый датчик. При воздействии магнитного поля интенсивность свечения меняется примерно на 30 %, и эту разницу можно регистрировать прямо в живых клетках.
Источник: hi-tech.mail.ru