Naukowcy z Uniwersytetu Chicagowskiego ogłosili przełomowe odkrycie, które integruje fizykę kwantową z biologią. Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie Nature. Zespół przekształcił fluorescencyjne białka, pochodzące od organizmów morskich takich jak meduzy i koralowce, w wydajne biokubity. Te biologiczne kubity, dzięki zdolności do istnienia w superpozycji, otwierają nowe możliwości w tworzeniu zaawansowanych urządzeń do badania struktur komórkowych. Osiągnięcie to może zrewolucjonizować postrzeganie systemów żywych i umożliwić rozwój innowacyjnych technologii.
W przeciwieństwie do klasycznych bitów, które przyjmują stan 0 lub 1, kubity oferują znacznie większą moc obliczeniową. Wprowadzenie zjawisk kwantowych do żywych systemów stanowiło wyzwanie ze względu na dekoherencję – utratę właściwości kwantowych w dynamicznym środowisku komórkowym. Przełom polega na wykorzystaniu samych białek jako fundamentu dla kubitów, co pozwala na tworzenie kwantowych czujników działających w fizjologicznych warunkach, zamiast adaptowania skomplikowanych urządzeń kwantowych do biologii.
Zespół opracował specjalistyczny mikroskop wykorzystujący oświetlenie laserowe do obserwacji stanu białek. Eksperymenty przeprowadzono na czystych białkach, ludzkich komórkach nabłonka policzka oraz bakteriach Escherichia coli. Białka te funkcjonowały jako kubity przez około 16 mikrosekund, co stanowi znaczący postęp i pierwszy przypadek pomiaru właściwości kwantowych w żywych organizmach, mimo że czas ten jest krótszy niż w przypadku innych metod tworzenia kubitów.
Pionierska praca została wsparta utworzeniem Centrum Biologii Kwantowej i Medycyny im. Berggrena na Uniwersytecie Chicagowskim, dzięki hojnemu datkowi w wysokości 21 milionów dolarów. Inwestycja ta podkreśla rosnące zaangażowanie w eksplorację zbiegu technologii kwantowej i nauk o życiu, otwierając nowe horyzonty dla medycyny i badań biomedycznych. Osiągnięcie to otwiera perspektywy dla dalszych badań w fascynującej dziedzinie biologii kwantowej i rozwoju nowych biotechnologii, które mogą pozwolić na lepsze zrozumienie fundamentalnych procesów leżących u podstaw życia.