Поделиться
В России создают первый квантовый инфракрасный микроскоп
В Южно-Уральском государственном университете приступили к разработке первого в России квантового инфракрасного микроскопа. Проект получил 30 млн руб. грантовой поддержки.
Первый квантовый микроскоп в России
Ученые Южно-Уральского государственного университета (ЮУрГУ) начали разработку первого в России квантового инфракрасного микроскопа, пишет ТАСС.
Изучение материалов в инфракрасном спектре имеет прикладное значение для разных отраслей, например, для фармацевтики, медицины, разных отраслей промышленности, сказала агентству старший научный сотрудник лаборатории «Квантовая инженерия света» ЮУрГУ Анна Патерова.
Проект победил в конкурсе мегагрантов, за счет этого получил финансирование в размере 30 млн руб., указано на сайте Минобрнауки России. Университет сфокусирован на развитии проектов в области цифровой индустрии, материаловедения и экологии.
Прибор с улучшенными характеристиками
Изображение материалов в инфракрасном спектре будут обладать улучшенными характеристиками по сравнению с классическими аналогами.
«Новый микроскоп будет показывать ученым картинку с меньшими искажениями (шумами), чем сейчас, так как во время исследований мы сможем преодолеть ограничения классической инфракрасной-спектроскопии. За счет этого, к примеру, прибор можно будет эффективно применять для поиска и определения утечек газов», — сказала Патерова.
По ее словам, необходимые исследования планируется провести за два года. Кроме грантового финансирования лаборатория ЮУрГУ, где будут проходить исследования, получит от государства необходимое современное оборудование.
В России внимание развитию квантовых технологий уделяется в рамках реализации мероприятий федерального проекта «Цифровые технологии» национальной программы «Цифровая экономика». В 2019 г. национальный технический университет МИСиС подготовил дорожную карту по развитию таких технологий в стране.
Необходимость объяснялась рискованностью ставок на какую-то одну технологию. «Механизмы, заложенные в данную дорожную карту, позволяют при необходимости детализировать целевые показатели и уточнять приоритеты по мере развития технологий», — пояснил тогда CNews один из экспертов, участвовавших в разработке дорожной карты.
Зарубежный аналог
О создании квантового микроскопа учеными из Австралии и Германии РИА «Новости» писали в июне 2021 г. Авторы разработки утверждали, что прибор способен разглядеть невидимые ранее клеточные структуры, что открывает путь для создания новых биотехнологий и практических приложений — от навигации до медицинской визуализации.
Дело в том, что производительность световых микроскопов ограничена уровнем случайного шума, который создают элементарные частицы света — кванты электромагнитного излучения, или фотоны. Дискретность фотонов определяет чувствительность, разрешение и скорость оптических приборов.
Исследователи из Университета Квинсленда предположили, что биологическая визуализация может быть улучшена без увеличения интенсивности света, с помощью квантовых фотонных корреляций. Вместе с немецкими коллегами из Ростокского университета они экспериментально доказали, что с помощью квантовых корреляций можно получить отношение сигнал/шум на 35% выше, чем при обычной микроскопии без фотоповреждения. Значительно выше при такой технологии и скорость обработки изображений.
«Микроскоп основан на науке о квантовой запутанности — эффекте, который Эйнштейн описал как "жуткие взаимодействия на расстоянии", — цитировало издание слова руководителя исследования профессора Уорвика Боуэна (Warwick Bowen) из лаборатории квантовой оптики и Центра передового опыта для инженерных квантовых систем Австралийского исследовательского совета. — Это первый в мире датчик на основе запутывания с характеристиками, превосходящими лучшие из существующих технологий».
Короткая ссылка
