Будущее - рядом

Учёные Чикагского университета сделали шаг, который ещё недавно казался фантастикой: превратили обычный белок — флуоресцентный маркер, знакомый биологам по экспериментам с клетками, — в кубит, то есть носитель квантовой информации.

Что это значит простым языком?
Белок начал вести себя как маленький «датчик», способный улавливать тончайшие магнитные и электронные процессы внутри живой клетки. Причём кубит можно включать, управлять им микроволнами и считывать сигналы лазером — прямо в живой среде.

Зачем это нужно?

• Это первый шаг к генетически запрограммированным квантовым сенсорам, которые сама клетка сможет «собирать» из белков.

• В будущем такие сенсоры помогут врачам и биологам буквально «видеть изнутри» работу организма: например, отслеживать реакции ферментов или работу лекарств с точностью до отдельных молекул.

• Потенциальное применение — нано‑МРТ, новый класс диагностики и понимания работы живых систем на глубочайшем уровне.

Да, пока эти кубиты уступают по чувствительности лучшим искусственным аналогам (например, алмазным сенсорам), но сам факт, что живой белок может работать как квантовый прибор, — огромный прорыв.

📍 Исследование опубликовано в журнале Nature и отмечено экспертами как открывающий путь к целому направлению «биоквантовых технологий».

Будущее - рядом

Российские и французские исследователи представили новый метод сканирующей квантовой вихревой микроскопии (Scanning Quantum Vortex Microscopy, SQVM), позволяющий наблюдать и управлять одиночными квантовыми вихрями Абрикосова в сверхпроводящих плёнках с нанометровой точностью. Разработка принадлежит группе Центра перспективных методов мезофизики и нанотехнологий МФТИ при поддержке Российского научного фонда.

Суть открытия

Учёные показали, что с помощью специально подготовленного магнитного зонда можно создавать и перемещать отдельный сверхпроводниковый вихрь, а затем использовать его как «функциональный датчик» для картирования дефектов материала. На плёнках ниобия толщиной от 50 до 240 нм методика продемонстрировала пространственное разрешение порядка 20 нм — величину, соизмеримую с длиной когерентности этого материала.

Исследователи подчёркивают, что SQVM обеспечивает возможность прямой визуализации пиннингового потенциала — энергетического рельефа, определяющего движение и закрепление вихрей. Таким образом стало возможно «увидеть» микро и нанодефекты, влияющие на свойства сверхпроводника, с точностью, которая ранее считалась недостижимой для подобных методов.

На космодроме Байконур наши специалисты завершили ключевой этап подготовки к будущей биологической миссии — сборку космической головной части для биоспутника «Бион‑М» №2. В её состав вошли сам аппарат, переходный отсек и головной обтекатель. Следующей стадией станет стыковка пакета с третьей ступенью ракеты‑носителя «Союз‑2.1б», после чего комплекс предстоит вывезти на стартовую площадку. Запуск запланирован уже на этот год.

Состав и задачи миссии
На борту спутника разместятся 75 лабораторных мышей, дрозофилы, образцы растений и микроорганизмов. Кроме того, в полёт отправятся материалы для астробиологических и образовательных экспериментов. Эти образцы будут возвращены на Землю для последующего изучения.

Главная особенность миссии — выбор орбиты с более высоким уровнем радиационного воздействия по сравнению с орбитой Международной космической станции. По предварительным данным, задерживаться спутник может на высоте от 300 до 800 километров. Именно радиационный фактор на таких высотах делает полёт уникальным: планируется получить биологические данные, которые помогут оценить риски для организма человека и живых систем в условиях дальних пилотируемых миссий и эксплуатации будущей Российской орбитальной станции.

Научная ценность
Исследователи рассчитывают, что серия опытов позволит глубже понять влияние ионизирующего излучения на живые клетки и ткани. Эта информация будет критически важна для медицинских программ, связанных с освоением Луны и возможными полётами к Марсу. Как и в предыдущих проектах семейства «Бион», экспериментальные животные и образцы после завершения миссии должны быть возвращены на Землю для сравнения с контрольными группами.