शिकागो, इलिनोइस – यूनिवर्सिटी ऑफ शिकागो के प्रिट्ज़कर स्कूल ऑफ मॉलिक्यूलर इंजीनियरिंग (PME) के शोधकर्ताओं ने एक अभूतपूर्व उपलब्धि हासिल की है। उन्होंने जीवित कोशिकाओं में पाए जाने वाले एक प्रोटीन को क्वांटम कंप्यूटिंग की मूलभूत इकाई, क्यूबिट में सफलतापूर्वक परिवर्तित कर दिया है। यह खोज क्वांटम भौतिकी और जीव विज्ञान के बीच की रेखाओं को धुंधला करती है, जिससे जैविक प्रणालियों में क्वांटम सेंसर के विकास के लिए नए रास्ते खुलते हैं।
यह महत्वपूर्ण कार्य, जो 20 अगस्त, 2025 को प्रतिष्ठित नेचर जर्नल में प्रकाशित हुआ, एनहांस्ड येलो फ्लोरोसेंट प्रोटीन (EYFP) नामक एक प्रोटीन पर केंद्रित है। EYFP ने सामान्य परिस्थितियों में क्वांटम गुणों का प्रदर्शन किया, जिससे क्वांटम कंप्यूटिंग के लिए पारंपरिक रूप से आवश्यक अत्यधिक निम्न तापमान की आवश्यकता समाप्त हो गई। यह नवाचार EYFP को सीधे जीवित कोशिकाओं में एकीकृत करने की अनुमति देता है, जहाँ यह शारीरिक परिस्थितियों में भी अपने क्वांटम गुणों को बनाए रखता है।
इस अध्ययन के प्रमुख सह-अन्वेषक डेविड अवशालोम, जो यूशिकागो PME में प्रोफेसर भी हैं, ने इस अंतर-विषयक अनुसंधान के महत्व पर प्रकाश डाला। उन्होंने कहा, "हम एक ऐसे युग में प्रवेश कर रहे हैं जहाँ क्वांटम भौतिकी और जीव विज्ञान के बीच की रेखा धुंधली होने लगती है। यहीं पर वास्तविक परिवर्तनकारी विज्ञान होगा।" यह शोध अमेरिकी राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन (NSF) और गॉर्डन और बेटी मूर फाउंडेशन द्वारा समर्थित था।
यह खोज क्वांटम भौतिकी और जीव विज्ञान के अभिसरण में एक महत्वपूर्ण प्रगति का प्रतीक है। यह बायोकम्पैटिबल क्वांटम सेंसर के लिए मार्ग प्रशस्त करता है, जो रोग का पता लगाने और वास्तविक समय में जैविक प्रक्रियाओं की निगरानी में क्रांति ला सकते हैं। EYFP जैसे प्रोटीन का उपयोग करके, शोधकर्ता ऐसे सेंसर विकसित कर सकते हैं जो अविश्वसनीय सटीकता के साथ सेलुलर वातावरण का पता लगा सकते हैं। यह क्षमता, जो पहले केवल ठोस-अवस्था प्रणालियों तक ही सीमित थी, अब जैविक प्रणालियों के भीतर भी सुलभ हो गई है।
शोधकर्ताओं ने EYFP के स्पिन गुणों को नियंत्रित करने की क्षमता का प्रदर्शन किया, जिससे यह क्वांटम सूचना को संसाधित करने में सक्षम हुआ। यह कार्य, जो EYFP को शुद्ध नमूनों के साथ-साथ स्तनधारी और जीवाणु कोशिकाओं के अंदर भी कार्य करने में सक्षम बनाता है, यह दर्शाता है कि क्वांटम व्यवहार जीवित प्रणालियों के जटिल और शोरगुल वाले वातावरण में भी बना रह सकता है। हालांकि EYFP-आधारित क्यूबिट वर्तमान में हीरे पर आधारित सेंसर की तुलना में कम संवेदनशील हैं, लेकिन वे आनुवंशिक रूप से एन्कोड किए जा सकने वाले क्वांटम सेंसर के लिए एक नया मंच प्रस्तुत करते हैं। यह भविष्य में क्वांटम जीव विज्ञान और क्वांटम इमेजिंग के क्षेत्र में महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों का मार्ग प्रशस्त कर सकता है।
यह विकास इस बात पर प्रकाश डालता है कि कैसे प्रकृति के अपने उपकरण, जैसे कि प्रोटीन और विकास की प्रक्रियाएं, क्वांटम प्रौद्योगिकी में वर्तमान बाधाओं को दूर करने में मदद कर सकती हैं।