Şikago Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, canlı hücrelerde bulunan bir proteini kuantum hesaplamanın temel birimi olan kübit haline dönüştürmeyi başardı. Bu çığır açan gelişme, kuantum fiziği ile biyoloji arasındaki sınırları bulanıklaştırarak, biyolojik sistemlerde kullanılabilecek kuantum sensörlerin geliştirilmesinin önünü açıyor.
Enhanced Yellow Fluorescent Protein (EYFP) olarak bilinen bu protein, oda sıcaklığı ve fizyolojik koşullar altında kuantum özellikler sergiliyor. Bu durum, kuantum sensörler için geleneksel olarak gerekli olan aşırı düşük sıcaklık ihtiyacını ortadan kaldırıyor. EYFP'nin doğrudan canlı hücrelere entegre edilebilmesi ve proteinin kuantum özelliklerini koruması, biyolojik süreçlerin gerçek zamanlı olarak izlenmesi ve hastalıkların erken teşhisi gibi alanlarda devrim yaratma potansiyeli taşıyor.
Nature dergisinde 20 Ağustos 2025'te yayımlanan çalışma, Jacob S. Feder, Benjamin S. Soloway, Shreya Verma, Zhi Z. Geng, Shihao Wang, Bethel Kifle, Emmeline G. Riendeau, Yeghishe Tsaturyan, Leah R. Weiss, Mouzhe Xie, Jun Huang, Aaron Esser-Kahn, Laura Gagliardi, David D. Awschalom ve Peter C. Maurer gibi isimlerden oluşan bir ekip tarafından gerçekleştirildi. Araştırmanın kilit isimlerinden ve UChicago PME'de profesör olan David Awschalom, disiplinler arası araştırmanın önemini vurgulayarak, "Kuantum fiziği ile biyoloji arasındaki çizginin bulanıklaştığı bir döneme giriyoruz. Gerçekten dönüştürücü bilimin yaşanacağı yer burasıdır" dedi.
Bu öncü araştırma, ABD Ulusal Bilim Vakfı (NSF) ve Gordon ve Betty Moore Vakfı'ndan alınan fonlarla desteklendi. Keşif, kuantum fiziği ile biyolojinin kesişim noktasında önemli bir ilerleme kaydederek, biyolojik olarak uyumlu kuantum sensörler için yeni yollar açıyor. Bu sensörler, hastalıkların tespitini ve biyolojik süreçlerin gerçek zamanlı izlenmesini kökten değiştirebilir.
Bilim dünyası, bu protein tabanlı kübitlerin, kuantum malzemelerin tasarımında da yeni bir yaklaşım sunabileceğini belirtiyor. Evrim ve kendi kendine montaj yöntemlerini kullanarak, mevcut spin tabanlı kuantum teknolojilerindeki ölçeklenebilirlik sorunlarına çözüm getirme potansiyeli taşıyor. Her ne kadar bu protein bazlı kübitler henüz elmas bazlı kuantum sensörlerin hassasiyetine ulaşamasa da, genetik olarak kodlanabilme yetenekleri, onları canlı sistemlerde kullanıma uygun hale getiriyor. Bu durum, kuantum biyoloji alanında yeni araştırma olanakları sunuyor ve gelecekteki kuantum teknolojileri için moleküler düzeyde sensörler geliştirilmesinin önünü açıyor.