Nuovo microscopio quantistico Fonte foto: iStock
SCIENZA

Il primo microscopio quantistico ci permette di vedere cose prima impensabili

Questo nuovo tipo di microscopio permette di osservare strutture biologiche prima impensabili. E apre ad una vera e propria rivoluzione tecnologica.

Che l’uomo abbia bisogno di esplorare e analizzare tutto ciò che sfugge alla sua portata, non è di certo un segreto. Dai viaggi spaziali a quelli nelle profondità della Terra, le avventure in nome della scienza sono innumerevoli, e possono spingersi anche in microcosmi che prima era assolutamente impossibile avere l’occasione di osservare.

Non a caso, con un salto tecnologico destinato a passare alla storia, alcuni ricercatori dell’Università del Queensland sono riusciti a realizzare il primo microscopio quantistico in grado di rilevare delle strutture biologiche che in altro modo non sarebbe possibile vedere. Uno strumento che in qualche modo “apre" a cose precedentemente impensabili, e che fa strada ad applicazioni nel campo della biotecnologia e potrebbe estendersi anche oltre, in aree che vanno dalla navigazione, all’informatica, passando pure per l’imaging in campo medico.

Per alimentare il microscopio, gli esperti hanno optato per una tecnologia conosciuta come entanglement quantistico, un effetto che era già stato descritto da Einstein come “interazioni spettrali a distanza“. Warwick Bowen, uno dei responsabili del progetto e ricercatore in forze al Quantum Optics Lab, ha dichiarato che si tratta del primo sensore di questo tipo mai costruito e messo in funzione, in grado di assicurare prestazioni oltre la migliore tecnologia esistente:

Questa svolta stimolerà tutti i tipi di nuove tecnologie, da migliori sistemi di navigazione a più precise macchine per la risonanza magnetica. Siamo al centro di una rivoluzione quantistica con l’entanglement, avendo dimostrato che i sensori che lo utilizzano possono sostituire la tecnologia tradizionale esistente.

Attualmente, i migliori microscopi ottici in circolazione utilizzando laser luminosi ad altra frequenza che sono miliardi di volte più luminosi del sole – ma non producono lo stesso livello di energia del primo sole artificiale cinese. I sistemi biologici più fragili, come ad esempio le cellule umane, non sono in grado di sopravvivere a lungo ad un’esposizione di tale portata. Proprio grazie all’entanglement quantistico, questo nuovo tipo di microscopio va ad arginare questo annoso problema, mettendo a disposizione degli scienziati una visione migliorata di circa il 35%, senza distruggere la struttura cellulare.

In questo modo, capirete anche voi, le porte del microcosmo si sono praticamente spalancate, esponendo al nostro occhio strutture biologiche minuscole che altrimenti sarebbero invisibili, con tutti i conseguenti ed evidenti vantaggi nella comprensione dei sistemi viventi e nell’ottimizzazione delle tecnologie diagnostiche.

La Quantum Technologies Roadmap si pone allora come obiettivo quello di stimolare, attraverso la diffusione di sensori quantistici, una nuova ondata di innovazione nel settore sanitario, ingegneristico, dei trasporti e delle risorse più in generale. La loro ricerca, pubblicata sull’autorevole rivista Nature, è il primo passo verso quella che deve e vuole essere una rivoluzione tecnologica ad ampio raggio, destinata probabilmente a cambiare il mondo dell’informatica, della comunicazione e del rilevamento, con opportunità che ad oggi paiono potenzialmente illimitate.

Andrea Guerriero

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