Исследователи из Австрии разработали концепцию электронного микроскопа, связанного с квантовым компьютером. Как сообщает ScienceDaily, новый подход должен помочь получать больше информации от каждого электрона и создавать более четкие изображения.
Обычные электронные микроскопы формируют картинку главным образом по числу зарегистрированных электронов. При этом часть квантовой информации, которую несут частицы, остается неиспользованной. Ученые из Венского технического университета совместно с коллегами из Венского университета, Университета имени Иоганна Кеплера в Линце и Университета Инсбрука предложили задействовать эти данные.
В основе разработки лежит взаимодействие электронов с ионами, удерживаемыми на пути электронного пучка. Благодаря этому электрон может запутываться с ионом и передавать ему сведения о своем квантовом состоянии. Затем система способна объединять информацию, полученную от нескольких электронов.
По словам исследователей, специальная обработка позволит усиливать полезный сигнал даже при относительно небольшом количестве частиц. Это может снизить нагрузку на образцы, поскольку для получения изображения потребуется меньше электронов. Особенно важным такой результат может оказаться при изучении биологических материалов, включая отдельные белки, которые легко повреждаются.
Математические расчеты уже подтвердили потенциальные преимущества метода. Теперь специалисты Венского технического университета готовят экспериментальную установку, в которой ионный квантовый компьютер объединят с электронным микроскопом. Сам квантовый компьютер разработала команда Университета Инсбрука.
Авторы проекта рассчитывают, что новая технология поможет извлекать из электронных изображений сигналы, которые в обычных системах выглядят как случайный шум. Финальная проверка должна показать, удастся ли на практике получать больше данных при меньшем воздействии на чувствительные образцы.