ePicByteHub

Прорыв в науке: ученые совершили революционный шаг в области квантовых вычислений, создав первый в мире кубит, основанный на живом белке. Это достижение, достигнутое исследователями из Чикагского университета и их международными коллегами, открывает новые горизонты для разработки биосовместимых и масштабируемых квантовых компьютеров.

Традиционно, квантовые биты (кубиты) создаются на основе твердых материалов, таких как алмазы или полупроводники. Однако, использование живых органических молекул, в частности белков, представляет собой принципиально новый подход. В данном случае, ученые использовали генетически кодируемый флуоресцентный белок, чтобы создать оптически управляемый спиновый кубит.

Ключевая особенность этого кубита – его возможность управления с помощью света. Это позволяет точно контролировать состояние кубита, что является критически важным для выполнения сложных квантовых вычислений. Флуоресцентный белок действует как своего рода «ядро» кубита, а свет используется для манипулирования его спиновым состоянием – основой квантовой информации.

Почему это так важно? Существует несколько ключевых преимуществ использования белков для создания кубитов:

• Биосовместимость: Белки – это естественные компоненты живых организмов, что делает их потенциально более безопасными и совместимыми для использования в биомедицинских приложениях.
• Масштабируемость: Генетически кодирование позволяет создавать огромное разнообразие белков с заданными свойствами, что открывает возможности для создания больших и сложных квантовых систем.
• Новые функциональные возможности: Белки обладают уникальными свойствами, такими как самосборка и адаптация к окружающей среде, которые могут быть использованы для создания новых типов квантовых компьютеров.

Как это работает? Ученые использовали генетически модифицированный белок, который излучает свет при возбуждении. Этот свет используется для управления спиновым состоянием атома, встроенного в белок. Точное управление светом позволяет переводить кубит в нужное состояние и выполнять квантовые операции.

Перспективы: Несмотря на то, что это лишь первый шаг, создание кубита на основе живого белка открывает огромные перспективы для развития квантовых технологий. В будущем, такие кубиты могут быть использованы для создания квантовых компьютеров, способных решать задачи, недоступные для классических компьютеров, а также для разработки новых сенсоров и устройств для биомедицинской диагностики и терапии.

Проект финансировался [указать источники финансирования] и результаты исследования были опубликованы в журнале [указать название журнала].