Научници градат микроскоп поврзан со квантен компјутер

Истражувачи од Австрија развиваат електронски микроскоп што ќе користи квантен компјутер за да извлече повеќе информации од секој електрон. Целта е создавање појасни слики со помал број електрони, што би можело да ги заштити чувствителните примероци од оштетување.

Во традиционалниот електронски микроскоп, електроните главно се бројат за да се изгради сликата. Но секој електрон носи и квантна информација која обично не се искористува. Тимови од TU Wien, Универзитетот во Виена, JKU Linz и Универзитетот во Инсбрук сакаат да ја зачуваат и обработат таа дополнителна информација.

Предложениот систем ќе ги поврзува електроните со квантен компјутер заснован на заробени јони. Кога електрон ќе помине покрај јон, меѓу нив може да се создаде квантна заплетканост, при што двата системи споделуваат заедничка квантна состојба. Така, дел од информациите за електронот може да се складираат во јонот.

Со повторување на внимателно осмислени квантни операции, компјутерот би можел да ги комбинира податоците од повеќе електрони. На тој начин слабите сигнали, кои во конвенционалниот пристап би изгледале како случаен шум, потенцијално би можеле да се издвојат како јасни детали.

Овој пристап е особено важен за биолошки материјали, како поединечни протеини, кои можат да се оштетат при изложување на голем број електрони. Наместо едноставно да се зголемува бројот на електрони, истражувачите сакаат секој од нив да носи поголем придонес кон конечната слика.

Досега научниците математички покажале дека методот може да понуди значајни предности. Практичната проверка допрва следува: во сервисниот центар USTEM при TU Wien се подготвува изградба на микроскоп со интегриран квантен компјутер со заробени јони, развиен од тим од Универзитетот во Инсбрук.

Доколку експериментот успее, технологијата би можела да донесе нов начин на електронска микроскопија, со покорисни мерења и помало оптоварување за примероците. Истражувањето е објавено како труд на arXiv и сè уште претставува концепт што треба да се потврди во реален инструмент.