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“量子成像”可以打开纳米级宇宙的新窗口
矿业研究人员正在建造下一代量子显微镜，利用该大学开发的新型照明系统来揭示隐藏的细胞动力学。
来源:佩恩公共政策研究所尽管现代成像技术在照亮生命最微小的方面方面表现出色，但生物学的一些途径仍然笼罩在黑暗之中。
长时间发生的生物过程（例如细胞之间的物质交换）很难用传统显微镜捕获。同样，快速发生的过程（例如细胞器之间的相互作用）对于研究人员来说缺乏足够的分辨率。
一个由物理学家组成的团队提出了一个突破这一障碍的新策略：将现代光学显微镜与量子物理规则相结合，开创超分辨率成像的新时代，帮助诊断和治疗疾病。
由科罗拉多矿业学院、莫格里奇研究所和科罗拉多州立大学领导的科学家们合作开展了一个多年项目，旨在构建结合经典测量和量子测量的新一代显微镜。该项目于 12 月获得了戈登和贝蒂摩尔基金会的支持，该基金会致力于通过开创性的技术进步来推进知识的发展。
该研究的一个关键方面是先前在矿山开发的新型结构化非线性照明成像系统。
“我们开发了一系列高速、结构化照明成像系统，突破了经典的分辨率限制。这些系统利用了光的波动性。在下一阶段的研究中，我们希望利用光的量子性：检测单个信号光子，”科罗拉多矿业学院物理学教授、该项目的联合研究员 Jeff Squier 说道。 “最终，我们将把经典信息与量子信息融合起来，真正突破光学显微镜的分辨率极限。”
其他可能的成像目标包括研究细胞用来交换材料的称为纳米管的微小桥，特别是因为癌细胞可以巧妙地利用这些桥来禁用免疫系统的 T 细胞。