Un equipo de Viena construye un microscopio que usa una computadora cuántica para no destruir lo que observa
Un grupo de físicos austríacos, con investigadores de la Universidad Técnica de Viena (TU Wien), la Universidad de Viena, la Universidad Johannes Kepler de Linz y la Universidad de Innsbruck, está armando un microscopio electrónico con una computadora cuántica incorporada. La idea central es sacarle mucha más información a cada electrón para no tener que disparar tantos contra la muestra que se quiere estudiar.
Por ahora el consorcio, coordinado desde la Universidad de Viena, está terminando de armar el prototipo en el centro USTEM de la TU Wien, dedicado a microscopía electrónica de transmisión.
Los microscopios electrónicos actuales ya resuelven detalles a escala atómica, pero para lograr esa nitidez necesitan una cantidad considerable de electrones. Ahí aparece el problema cuando lo que se observa es algo delicado, como una proteína individual: la muestra se daña antes de poder estudiarla en detalle.
Para esquivar ese límite, el equipo hace pasar los electrones por un tramo del microscopio donde hay iones atrapados en un campo electromagnético, funcionando como computadora cuántica. Ahí los electrones quedan entrelazados con los iones, y ese entrelazamiento permite guardar información cuántica y combinarla después. Con las operaciones adecuadas, pueden juntar los datos de varios electrones y convertir señales débiles, que normalmente se perderían como ruido, en una imagen legible.
“Antes, eso hubiera sido indistinguible del ruido aleatorio. Así se convierte en una señal clara”, explicó Iva Březinová, del Instituto de Física Teórica de la TU Wien. El doctorando Elias Pescoller, uno de los autores del trabajo, señaló que la física cuántica les permite superar los límites estadísticos de los microscopios electrónicos comunes.
Por ahora el consorcio, coordinado desde la Universidad de Viena, está terminando de armar el prototipo en el centro USTEM de la TU Wien, dedicado a microscopía electrónica de transmisión. Si el sistema funciona como esperan, la aplicación más inmediata sería en biología estructural: poder mirar proteínas y otras moléculas frágiles con una fracción del daño que provocan hoy los electrones.
