Ученые превратили белок живой клетки в функциональный квантовый вычислительный бит.

Команда Школы молекулярной инженерии имени Прицкера Чикагского университета (UChicago PME) реализовала интересную разработку: она создала квантовый бит (кубит) на основе белка. 

Группа успешно превратила «белок из живой клетки» в функциональный кубит — фундаментальную единицу информации для квантовых вычислений.

Белковый кубит может работать как невероятно чувствительный квантовый датчик даже в тёплой и шумной среде живой клетки. Это резко контрастирует с условиями замерзания, которые обычно требуются квантовым технологиям.

Ученые долгое время считали, что химия жизни и квантовый мир существуют отдельно. Квантовые эффекты требуют контролируемой, холодной среды, в то время как биология считалась теплой и хаотичной.

Считалось, что квантовые явления, такие как «когерентность», не могут существовать в живой клетке. Однако недавние открытия опровергли это представление.

Новая разработка предполагает что белковый кубит может работать даже в сложной среде живой клетки.

В этой новой работе усовершенствованный жёлтый флуоресцентный белок (EYFP) был преобразован в квантовый бит. Белок EYFP широко используется в биологии в качестве флуоресцентной метки для наблюдения за клетками.

Quantum Insider объяснил, что белковый кубит проявляет квантовое поведение, демонстрируя измеримую спиновую когерентность и оптически обнаруживаемый магнитный резонанс в сложной, шумной клеточной среде.

Более того, белковый кубит работает не только в чистых образцах, но и внутри живых клеток, а значит, его можно использовать для создания квантовых датчиков.

Команда смогла инициализировать кубит, манипулировать им с помощью микроволн и считывать его состояние с помощью света.

По словам исследователей, новые белковые кубиты не так чувствительны, как лучшие современные квантовые датчики, которые часто изготавливаются из алмазов. Однако их истинная сила заключается в том, что они генетически закодированы непосредственно в живых клетках.

t.me/PrimeSci