Электронные микроскопы позволяют разглядывать детали вплоть до атомного масштаба. Но для этого требуется огромное число электронов, а некоторые образцы — например, отдельные белки — не выдерживают такой бомбардировки и повреждаются. Об этом пишет сайт Phys.org.
Команда из Венского технического университета (TU Wien) вместе с коллегами из Университета Вены, JKU Linz и Университета Инсбрука предложила извлекать из каждого электрона больше информации. Идея в том, чтобы соединить электронный пучок с квантовым компьютером: электроны взаимодействуют с ионами, удерживаемыми на пути пучка, и создают квантовую запутанность. Электрон и ион делят общее квантовое состояние.
«Если каждый раз выполнять особые квантовые операции, можно оптимально объединить информацию от нескольких электронов и получить максимально сильный сигнал даже при небольшом их числе», — объясняет Деннис Рэтцель из TU Wien. То, что раньше было неотличимо от шума, становится чётким сигналом. Это позволяет обойти статистические пределы классических микроскопов.
Преимущества метода уже доказаны математически. Следующий этап — эксперименты: в центре USTEM при TU Wien в электронный микроскоп интегрируют ионный квантовый компьютер, разработанный командой Филиппа Шиндлера из Университета Инсбрука. Работа принята к публикации в Physical Review Letters и доступна на arXiv.