Первыми в мире австралийские ученые создали квантовый микроскоп, способный пробиться сквозь фундаментальный барьер и увидеть структуры, которые недоступны для обычных микроскопов. Устройство сжимает свет, чтобы увеличить четкость изображений, при этом не причиняя вред живым клеткам.

Оптические микроскопы улавливают свет, отраженный от объекта, но фотоны могут создавать помехи в изображении. Самый простой способ решения этой проблемы — поднять интенсивность источника освещения, повысив число фотонов. Однако на определенном уровне такой яркий свет начинает вредить образцу, особенно при исследовании живых клеток и микроорганизмов. Этот фундаментальный предел в разрешении и чувствительности смогли обойти ученые из Университета Квинсленда, рассказывает New Atlas.

Новый микроскоп использует два лазерных луча, один из которых проходит через кристалл титанил-фосфата калия. Фактически, между парами фотонов в пучке света происходит квантовая запутанность, что позволяет получить больше информации об образце, чем с помощью «обычных» фотонов. В итоге получается изображение с большим разрешением при меньшей интенсивности света.

Разработчики протестировали свое изобретение на клетках дрожжей и смогли увидеть крошечные структуры вроде клеточных мембран, цитозоли (жидкость внутри клетки) и органеллы. И все это было видно с большей четкостью, чем могли бы показать большинство традиционных микроскопов.

«Квантовая запутанность в нашем микроскопе обеспечила повышение четкости изображения на 35% без разрушения клетки, что позволяет увидеть мельчайшие биологические структуры, которые в противном случае остались бы незамеченными, — сказал профессор Уорик Боуэн. — Преимущества метода очевидны — от лучшего понимания живых систем до инновационных способов диагностики».