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顯微鏡技術(shù)取得重大突破！據(jù)最新發(fā)表在《自然》雜志上的文章，來自澳大利亞昆士蘭大學(xué)的研究人員發(fā)明了一種量子顯微鏡，可使研究人員在的情況下檢查活細(xì)胞，看到其他方式無法揭示的生物結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)。這為生物技術(shù)的應(yīng)用鋪平了道路，且有望應(yīng)用于導(dǎo)航、醫(yī)學(xué)成像等領(lǐng)域。

顯微鏡由量子糾纏提供動(dòng)力，愛因斯坦將這種效應(yīng)描述為“遠(yuǎn)距離幽靈般的相互作用”。

來自昆士蘭大學(xué)量子光學(xué)實(shí)驗(yàn)室和ARC工程量子系統(tǒng)卓越中心（EQUS）的沃里克·鮑恩教授說：“這是第一個(gè)性能超過現(xiàn)有最佳技術(shù)的基于量子糾纏的傳感器。”這臺(tái)量子顯微鏡的成功首次證明，量子糾纏改變傳感范式的潛力。

量子顯微鏡的一個(gè)主要成功之處在于，它能夠跨越傳統(tǒng)光基顯微鏡的“硬障礙”。通常，傳統(tǒng)的光學(xué)顯微鏡會(huì)在被觀察的生物樣本上聚焦照明光線，更強(qiáng)大的光源使研究人員能夠更細(xì)致地看到細(xì)胞。但這種方法的精確度存在一個(gè)根本性限制：在某一時(shí)刻，足夠明亮的光線會(huì)破壞活細(xì)胞。

鮑恩和他的同事們已經(jīng)找到了克服該問題的方法。他們使用了一種帶有兩個(gè)激光光源的顯微鏡，但通過一種特殊設(shè)計(jì)的晶體“擠壓”了其中一束光線。它通過在光子（激光束中的光粒子）中引入量子糾纏來做到這一點(diǎn)。

光子被耦合成相互關(guān)聯(lián)的對(duì)，其中任何具有不同于其他光子能量的光子都被丟棄，而不是被配對(duì)。這一過程降低了光束的強(qiáng)度，同時(shí)降低了其噪聲，從而可以進(jìn)行更精確的成像。

大約10納米厚的酵母細(xì)胞的細(xì)胞壁及其細(xì)胞液，即使用最好的非量子顯微鏡，這兩者的成像都是微弱的，用標(biāo)準(zhǔn)顯微鏡則是完全看不見的，而用量子顯微鏡則可以看到它們的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，從而幫助我們?cè)谧钚〉某叨壬侠斫馍幕局R(shí)。

英國(guó)?？巳卮髮W(xué)的弗蘭克·沃爾默表示：“這是光學(xué)顯微鏡領(lǐng)域的一項(xiàng)非常令人興奮的進(jìn)展，它為改進(jìn)最先進(jìn)的顯微鏡的工作方式打開了大門，其光強(qiáng)度正好不會(huì)破壞生物樣本?！?/p>

鮑恩說，量子顯微鏡也將有實(shí)際應(yīng)用。例如，光學(xué)顯微鏡經(jīng)常被用來確定細(xì)胞是否癌變或診斷其他疾病，而量子顯微鏡可以顯著提高這些測(cè)試的靈敏度，并加快測(cè)試速度。（實(shí)習(xí)記者張佳欣）