Amerika, kuantum dolanıklığını kullanarak dünyanın ilk kuantum X-ışını mikroskobunu inşa edecek

Brookhaven Ulusal Laboratuvarı'ndan bir araştırma ekibi tamamen yeni bir X-ışını mikroskobu geliştirdi. çalışmalarında yüksek biyomoleküllerin "hayalet görüntülerini" oluşturmak için kuantum dünyasını kullanan izin. Şimdi size anlatmak istediğim şey bu.

Yeni X-ışını mikroskobunun özü nedir

Şüphesiz, klasik X-ışını mikroskopları, çeşitli numuneleri en yüksek çözünürlükle görüntülemenizi sağlayan çok kullanışlı birimlerdir. Ancak bir tuhaflık var: çalışma sürecinde kullanılan radyasyon, virüsler, bakteriler veya bazı hücreler gibi hassas örnekleri kolayca yok edebilir.

Tabii ki, radyasyon yoğunluğunu kabul edilebilir bir seviyeye düşürebilirsiniz ve hücreler bozulmadan kalacaktır, ancak görüntünün netliği büyük ölçüde etkilenecektir.

Brookhaven Ulusal Laboratuvarı'ndaki (ABD) mühendisler, en yüksek netliği korurken radyasyonun yoğunluğunu azaltmanın bir yolunu buldular.

Bunun için kuantum dünyasının tuhaflıklarını - kuantum dolanıklığını kullanmaya karar verildi.

Dolayısıyla, klasik bir X-ışını mikroskobunda, bir foton demeti incelenen numuneden geçer ve ardından diğer taraftaki dedektör tarafından toplanır.

Ve kullanılan kuantum amplifikasyonlu yeni bir mikroskopta, X-ışını ışını ikiye bölünüyor. Bu durumda, incelenen numuneden yalnızca yarısı geçer, ancak kulağa garip geldiği için her iki yarı da ölçümlerde yer alır.

Kuantum dolanıklığı iş başında

Soru oldukça mantıklı: Bu nasıl mümkün oldu? Ve hepsi kuantum dolaşıklığı gibi tamamen keşfedilmemiş bir fenomen sayesinde. Yani, iki parçacık birbiriyle o kadar iç içe olabilir ki, birinde meydana gelen bir değişiklik başka bir parçacıktaki anlık değişim ve aynı zamanda içindeki parçacıklar arasındaki mesafenin hiçbir önemi yoktur. şu an.

Bu, parçacıklar arasındaki bilgi alışverişinin ışık hızını önemli ölçüde aşan bir hızda gerçekleştiği anlamına gelir.

Bu nedenle, yeni X-ışını mikroskobumuz durumunda, ayırıcı, birbirine dolanmış foton çiftleri üretir. Bu durumda, bunlardan biri numuneden geçirilir ve olağan şemaya göre detektöre bilgi iletir.

Ancak ilk foton değiştiği anda, incelenmekte olan malzeme ile hiçbir şekilde etkileşime girmeyen ikinci fotonda aynı değişiklikler meydana gelir. Ardından, ikinci foton dedektörüne çarptığında, ondan ek bilgi alınır ve böylece incelenen nesnenin net bir görüntüsü oluşturulur.

İlk bakışta mantıksız görünse de, kesin matematiksel hesaplamalar nedeniyle, bilim adamları iki ışıntan gelen bilgileri birleştirmeyi başarırlar.

Bu sürece hayalet görüntüleme adı verilir ve yeni geliştirmeden önce yalnızca görünür ışık spektrumundaki fotonlarla mümkündü.

Yeni mikroskop, dünyada bu teknolojiyi X ışınlarına uyarlayan ilk mikroskop olacak. Böylelikle, 10 nanometreden daha küçük olan numunelerin boyutları ve test numuneleri bozulmadan kalırken görüntülerin elde edilmesini mümkün kılmaktadır.

X-ışını mikroskobu, Ulusal Senkron Işık Kaynağı II'ye (NSLS-II) dayalı olacaktır. Her şey plana göre giderse, ilk görüntüler 2023 gibi erken bir tarihte detaylı olarak incelenebilir.

Malzemeyi beğendiyseniz, parmağınızı kaldırın ve abone olun. İlginiz için teşekkür ederim!