最新記事

サイエンス

「量子もつれ顕微鏡」が「見ることができない」構造を明らかにする

2021年6月17日(木)18時30分
松岡由希子

量子もつれ顕微鏡のイメージ The University of Queensland

<豪クイーズランド大学と独ロストック大学の共同研究チームは、「量子もつれ」光子を用いて、従来見ることができなかった生物学的構造を明らかにする新たな顕微鏡の開発に成功した>

「量子もつれ」とは、2個以上の粒子が古典力学では説明できない異常な相関関係にある状態をさす。コンピューティングや通信、センシングなど、様々な領域でその活用が見込まれており、オーストラリア連邦科学産業研究機構(CSIRO)によると、2040年までに世界全体で860億豪ドル(約7兆3100億円)規模の産業になると予測されている。

「量子もつれ」光子を用いた顕微鏡

豪クイーズランド大学と独ロストック大学の共同研究チームは、「量子もつれ」光子を用いて、従来見ることができなかった生物学的構造を明らかにする新たな顕微鏡の開発に成功した。その研究成果は、2021年6月9日、学術雑誌「ネイチャー」で公開されている。

既存のレーザー顕微鏡は、ヒトの髪の毛の太さの1万分の1のレベルまで細密に観察できるが、太陽光の何十億倍も明るいレーザーを用いるため、ヒト細胞のように壊れやすい生体試料に損傷を与えてしまう。

そこで研究チームは、「量子もつれ」の特性を活用することでこの課題を解消しようと考えた。従来の顕微鏡では、写像性を改善するためにレーザー強度を上げてノイズを減らすが、レーザーを構成する光子の「量子もつれ」を用いることで、レーザー強度を上げることなくノイズを減少できる。

生体試料を損傷せず観察できる

研究チームは、数十億分の1秒の長さのレーザーパルスに光子を集中させることによって、従来用いられてきたものよりも1兆倍明るい「量子もつれ」を生成した。この「量子もつれ」レーザー光を顕微鏡に用いると、生体試料に損傷をもたらすことなく、写像性が35%改善し、感度が14%向上したという。

この「量子もつれ顕微鏡」と従来の顕微鏡で酵母細胞での分子の振動を実際に観察したところ、「量子もつれ顕微鏡」のほうが、細胞内で脂肪が蓄積している領域や細胞壁をより鮮明に捉えた。

研究論文の責任著者でクイーンズランド大学のワーウィック・ボーエン教授は、この「量子もつれ顕微鏡」がもたらす利点について「生体系のさらなる解明や診断技術の改善に大いに役立つ」と期待を寄せている。

ニュース速報

ビジネス

米ウーバー、第2四半期は赤字拡大 運転手奨励金が圧

ビジネス

英国がASEANの対話パートナーに、EU離脱後の政

ワールド

米財務省、立ち退き猶予延長で支援金の支給加速へ=イ

ワールド

インドネシアのコロナ死者、累計で10万人突破

MAGAZINE

特集:世界が尊敬する日本人100

2021年8月10日/2021年8月17日号(8/ 3発売)

免疫学者から歌舞伎役者、ユーチューバーまで世界が認めた日本の天才・異才・鬼才100人

人気ランキング

  • 1

    恐竜絶滅時に起きた高さ1500mの津波 その痕跡がアメリカの地下に眠っていた

  • 2

    大江千里がアメリカで感じた東京五輪の空虚さと違和感

  • 3

    誰にも聞こえない周波数で歌う世界一孤独な「52ヘルツのクジラ」の謎

  • 4

    気候変動の影響で地球の自転軸がずれた──最新研究

  • 5

    中国発の大ヒットSF小説『三体』に秘められた中国的…

  • 6

    太平洋上空の雲で史上最低気温、マイナス111度が観測…

  • 7

    こんなに動いていた! 10億年のプレートの移動が40秒…

  • 8

    自宅療養で人々を見殺しにすると決めた菅首相

  • 9

    「反マスク派」ポスターを剥がした女性、仕込まれて…

  • 10

    仮説上の天体『テイア』の遺物が地球深部に存在する…

  • 1

    東京五輪、中国人バド選手が韓国ペアとの試合中に「罵倒」連発で騒動に

  • 2

    いくら太陽光発電所を作っても、日本の脱炭素政策が成功しない訳

  • 3

    恐竜絶滅時に起きた高さ1500mの津波 その痕跡がアメリカの地下に眠っていた

  • 4

    1匹だけみにくい子猫、病気と思ったら「オオカミ」だ…

  • 5

    ドラァグクイーンと子供のふれあいイベントが抗議殺…

  • 6

    福山雅治ほどの温厚な人を怒らせた「3つのスイッチ」とは

  • 7

    大江千里がアメリカで感じた東京五輪の空虚さと違和感

  • 8

    パリ五輪ロゴの出会い系アプリ激似説がネットで再燃

  • 9

    なぜ日本男子は世界で唯一、女性より幸福度が低くなる…

  • 10

    女子陸上短距離ジョイナーの「伝説と疑惑の世界記録…

  • 1

    東京五輪、中国人バド選手が韓国ペアとの試合中に「罵倒」連発で騒動に

  • 2

    1匹だけみにくい子猫、病気と思ったら「オオカミ」だった

  • 3

    加害と向き合えない小山田圭吾君へ──二度と君の音楽は聴きません。元いじめられっ子からの手紙

  • 4

    20万円で売られた14歳日本人少女のその後 ──「中世に…

  • 5

    「無駄に性的」罰金覚悟でビキニ拒否のノルウェー女…

  • 6

    「1日2個、カットしてスプーンで食べるだけ」 メンタル…

  • 7

    「競技用ショーツが短すぎて不適切」英パラ代表選手…

  • 8

    人間のオモチャにされたイルカ死ぬ──野生動物に触る…

  • 9

    韓国で、日本製バイクの販売が伸びている理由

  • 10

    いくら太陽光発電所を作っても、日本の脱炭素政策が…

PICTURE POWER

レンズがとらえた地球のひと・すがた・みらい

投資特集 2021年に始める資産形成 英会話特集 Newsweek 日本版を読みながらグローバルトレンドを学ぶ
日本再発見 シーズン2
CCCメディアハウス求人情報
定期購読
期間限定、アップルNewsstandで30日間の無料トライアル実施中!
Wonderful Story
メンバーシップ登録
CHALLENGING INNOVATOR
売り切れのないDigital版はこちら
World Voice

MOOK

ニューズウィーク日本版別冊

好評発売中

STORIES ARCHIVE

  • 2021年8月
  • 2021年7月
  • 2021年6月
  • 2021年5月
  • 2021年4月
  • 2021年3月