¡La tecnología cuántica logra obtener mejores imágenes en la microscopía!

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Ha sido desarrollado un nuevo método por parte de los investigadores del California Institute of Technology (Caltech) que permite obtener imágenes con mayor resolución en el campo de la microscopía.

 

Este avance científico es considerado un gran logro en el área y se espera que permita un mejor estudio y comprensión de los objetos que se deseen analizar.

Caltech, ha utilizado una propiedad de la física cuántica, el entrelazamiento, para crear un sistema de microscopía cuántica por coincidencia (QMC).

El entrelazamiento ocurre cuando dos fotones están vinculados y se comportan como una sola partícula con el doble de momento que un fotón individual. Como resultado, los bifotones tienen longitudes de onda más cortas que los fotones individuales, lo que permite obtener imágenes más detalladas y de alta resolución de objetos microscópicos.

Los científicos dicen que los microscopios normales sólo pueden ver objetos que tengan un tamaño mínimo de la mitad de la longitud de onda de la luz utilizada. Para poder ver cosas aún más pequeñas, es necesario reducir esa longitud de onda. Una forma de hacerlo es utilizando luz de diferentes colores, ya que los colores con longitudes de onda más cortas permiten ver cosas más pequeñas. Sin embargo, la luz con longitudes de onda más cortas también puede dañar a los seres vivos, como las células.

Para solucionar este problema, los investigadores han utilizado la microscopía cuántica por coincidencia (QMC), que utiliza la propiedad del entrelazamiento de la mecánica cuántica para crear bifotones, que tienen la longitud de onda más corta de los fotones de mayor energía pero transportan una energía más baja. De esta manera, se pueden obtener imágenes de objetos más pequeños sin dañarlos.

Para obtener las imágenes, el equipo de Wang utiliza un dispositivo óptico que utiliza luz láser para iluminar un cristal especial. Este cristal convierte algunos de los fotones de luz láser en bifotones. Sin embargo, la conversión de fotones a bifotones es bastante baja, ya que solo uno de cada millón de fotones se convierte en bifotón. El equipo está trabajando en aumentar estos ratios.

Los bifotones se dividen y toman diferentes caminos gracias a espejos, lentes y prismas. Uno de los fotones atraviesa el objeto que se quiere observar mientras que el otro no. Luego, el fotón que no atraviesa el objeto se detecta para registrar la ubicación precisa del bifotón.

Al repetir este proceso muchas veces, el equipo puede construir una imagen de alta resolución del objeto.