量子生物探测关键难题攻克
记者4日从天津理工大学获悉,该校集成电路科学与工程学院青年教师李培与中国科学技术大学、北京计算科学研究中心及匈牙利维格纳物理研究中心合作,在量子传感技术领域取得重要突破,为量子探测走向生命科学应用奠定了理论基础。相关研究成果发表在国际期刊《自然·材料》上。 量子传感器凭借超高的磁场灵敏度,被誉为“纳米尺度的听诊器”,可捕捉极微弱的磁场信号,在医学检测、生命科学研究中潜力巨大。目前应用最广的是金刚石氮—空位色心量子传感器,它虽能在室温工作,但需532纳米绿光激发,该波段易被生物体内水和有机分子吸收,还会引发组织自发发光与局部发热,严重干扰探测信号,极大限制了其在活体中的应用。 对此,研究团队将目光转向半导体产业成熟的碳化硅材料。他们创新性采用低温烯烃分子化学修饰方法,在碳化硅表面构建出一层有机碳链保护层,相当于为量子传感器量身定制一件“保护衣”。这件“保护衣”既能有效抑制表面陷阱态对色心量子比特的干扰,又能维持材料电学结构......阅读全文
什么是量子生物学?研究量子生物学的目的
量子生物学是利用量子理论来研究生命科学的一门学科。该学科包含利用量子力学研究生物过程和分子动态结构。利用量子生物学研究量子水平的分子动态结构和能量转移,如果所得结果与宏观的生物学现象相吻合且很难用其他学科的研究重复,则这一研究结果较为可信。
量子点生物应用指南
量子点是尺寸在 1-100 纳米的半导体材料(包括Ⅱ-Ⅵ族,Ⅲ-Ⅴ族,Ⅳ族等),具有明显的量子效应。与传统的有机荧光染料相比,具有灵敏度高,稳定性好,荧光寿命长等优势。量子点的特殊的光学性质使得它在光化学、分子生物学、医药学等研究中有极大的应用前景。量子点最有前途的应用领域就是作为荧光探针应用于生物
量子生物探测关键难题攻克
记者4日从天津理工大学获悉,该校集成电路科学与工程学院青年教师李培与中国科学技术大学、北京计算科学研究中心及匈牙利维格纳物理研究中心合作,在量子传感技术领域取得重要突破,为量子探测走向生命科学应用奠定了理论基础。相关研究成果发表在国际期刊《自然·材料》上。 量子传感器凭借超高的磁场灵敏度,被誉
量子生物学的研究内容概述
相关量子过程被研究的生物学现象主要包括对辐射的频率特异性吸收(出现在光合作用和视觉系统等内)、化学能到机械能的转化、动物的磁感应及许多细胞过程中的布朗马达。该领域还在积极地研究磁场及鸟类导航的量子分析并可能为许多生物体的昼夜节律(生理节律)的研究提供线索。最近的研究已经确定了在光合作用的光收获阶段,
生物系统量子模拟首次实现
据澳大利亚墨尔本大学官网报道,该校理论家和高性能计算专家朱塞佩·巴卡副教授领导的团队,首次实现了生物系统的量子模拟,其规模足以准确模拟药物性能。团队利用美国“前沿”超级计算机的计算能力,开发出新软件,能准确预测由多达数十万个原子组成的分子系统的化学反应和物理性质,对分子行为提供高度精确的预测,并为计
生物系统内创建出量子纠缠
据物理学家组织网5日报道,美国西北大学的科研团队近日首次创建出来自生物系统的量子纠缠。研究人员表示,最新研究将促使科学家更好地理解生物学,也为生物学工具通过量子力学获得新功能打开了大门。绿色荧光蛋白负责水母的生物发光 图片来源:美国西北大学 早在75年前,诺贝尔奖得主埃尔温·薛定谔就好奇,量子
纳米量子点有望带来生物医学突破
俄罗斯国立核能研究大学莫斯科工程物理学院正在研究量子点在生物医学领域的应用。 量子点(也被称为“人工原子”)是半导体晶体,尺寸非常的小,也是一种纳米粒子。其导入人体的主要障碍是它们对活细胞存在毒性。俄科学家让这些粒子保持在2.5纳米—5纳米大小,以便能近100%地从人体排出。 目前,该团队正
生物系统量子模拟首次实现,助力新药研发
据澳大利亚墨尔本大学官网报道,该校理论家和高性能计算专家朱塞佩·巴卡副教授领导的团队,首次实现了生物系统的量子模拟,其规模足以准确模拟药物性能。团队利用美国“前沿”超级计算机的计算能力,开发出新软件,能准确预测由多达数十万个原子组成的分子系统的化学反应和物理性质,对分子行为提供高度精确的预测,并为计
摘掉“量子医学”的量子“高帽”
量子力学是描写微观世界的一个物理学分支,与相对论一起被认为是现代物理学的两大基本支柱,许多物理学理论和科学,如原子物理学、固体物理学、核物理学和粒子物理学,都是以量子力学为基础。 量子力学同时也给人们提供了新的关于自然界的表述方法和思考方法。在许多现代技术装备中,量子力学的效应起到
量子纠缠是量子电池必不可少的量子资源
2022年诺贝尔物理学奖让“量子纠缠”再次引发全世界关注。近日,中科院精密测量院科研团队与西北大学研究人员合作,首次证明了量子相干或量子纠缠在量子电池产生可提取功的过程中是必不可少的量子资源。相关研究成果近日发表在《物理评论快报》上。 关于量子电池的研究是近些年来颇受关注的量子科技问题,其中的
量子纠缠是量子电池必不可少的量子资源
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/10/488378.shtm 中心自旋量子电池图(受访者供图) 2022年诺贝尔物理学奖让“量子纠缠”再次引发全世界关注。近日,中科院精密测量院科研团队与西北大学研究人员合作,首次证明了量子相干或
量子纠缠是量子电池必不可少的量子资源
2022年诺贝尔物理学奖让“量子纠缠”再次引发全世界关注。近日,中科院精密测量院科研团队与西北大学研究人员合作,首次证明了量子相干或量子纠缠在量子电池产生可提取功的过程中是必不可少的量子资源。相关研究成果近日发表在《物理评论快报》上。 关于量子电池的研究是近些年来颇受关注的量子科技问题,其中的
从离子学到量子离子学的生物信息转化技术
传统的神经记录技术是基于从离子学到电子学的生物信息转换,虽被广泛研究,但其在神经科学和脑科学领域进展很小。2018年,中国科学院院士、中国科学院理化技术研究所研究员江雷将生物孔道中离子和分子以单链的量子方式快速传输定义为“量子限域超流体”(Sci. China. Mater., 2018, 61
量子生物筹划非公开发行-产能瓶颈将获突破
9月25日,量子高科(中国)生物股份有限公司(以下简称“量子生物”)发布公告称,公司正在筹划非公开发行股票事项。《中国基层网财经》了解到,量子生物于2018年上半年完成对上海睿智化学研究有限公司(以下简称“睿智化学”)的重组,公司主营业务也由原有优质益生元研发、生产和销售为基础的微生态营养事业全面升
超灵敏量子生物传感器能“潜入”细胞读信号
将超灵敏的量子传感器置入活细胞中,用于追踪细胞变化、早期发现癌症和其他疾病,是当前最前沿的研究方向之一。最近,美国芝加哥大学普利兹克分子工程学院研究团队开发出一种全新的金刚石量子生物传感器,不仅能顺利“潜入”细胞内部,还比以往更稳定、更灵敏。相关论文发表在最新一期《美国国家科学院院刊》上。 许
量子幽灵
一种新发现的被称为"集体诱导透明"(CIT)的现象导致原子组突然停止反射特定频率的光线。CIT是通过将镱原子限制在一个光腔内--基本上是一个微小的光盒--然后用激光轰击它们而发现的。尽管激光的光线会从原子上反弹到一个点上,但随着光线频率的调整,一个透明的窗口出现了,在这个窗口中,光线可以不受阻碍
绝对量子效率是外量子效率吗
不是。1、绝对量子效率亦称量子产额在光合作用中每吸收一个光量子所固定的二氧化碳分子数或释放氧气的分子数,由于所得数值为小数故通常用其道术量子需要量来表示。2、外量子效率是指单位时间内输出发光二极管外的光子数目与注入的载流子数目之比。
“量子电容”成功读取拓扑量子比特信息
由西班牙国家研究委员会马德里材料科学研究所与荷兰代尔夫特理工大学组成的国际联合研究团队,在拓扑量子计算领域取得重要进展。他们首次利用一种被称为“量子电容”的新技术,成功读取基于马约拉纳模式的拓扑量子比特中的信息,向实现更稳定的量子计算迈出关键一步。相关成果发表于最新一期《自然》杂志。量子计算的核心挑
近红外量子点生物探针用于肿瘤靶向成像和肿瘤切除
早期检测和随后的手术完全切除是治疗癌症最有效的方法 , 然 而检测灵敏度低和不能完全确定肿瘤边缘部位是治疗时面临的两个挑战性的问题,基于纳米颗粒的影像引导手术治疗已被证明是肿瘤靶向成像和随后的减瘤手术的有 效方法,近红外荧光探针,如近红外量子点具有深层组织渗透性和较高的灵敏度可用于肿瘤检测。本研究中
国仪量子启动IPO辅导-布局量子计算与量子精密测量技术
国仪量子技术(合肥)股份有限公司(下称“国仪量子”)近日在安徽证监局进行辅导备案登记,辅导机构为华泰联合证券有限责任公司。 国仪量子主要以量子精密测量和量子计算为核心技术,构建先进仪器产业集群。其产品涵盖量子传感、电子顺磁共振、电子显微镜、油气勘探、微弱信号测量、气体吸附分析等系列。 多款自
50个量子比特!量子“霸权”时代来临啦!
在美国电气和电子工程师协会(IEEE)近日召开的计算机未来行业峰会上,IBM人工智能(AI)和量子计算机部门副主席达里奥·吉尔宣布一项里程碑式的进展:IBM已成功建成并测试全球首台50个量子比特的量子计算机原型,向验证量子计算机超越传统超级计算机的“量子霸权”时代迈出了关键一步。公司还将现有的
“脆弱”的量子比特,如何成为量子计算主心骨
近来,有关量子计算的新闻不断刷屏。量子计算机的突破,为我们描绘着更快、更强的未来计算场景。然而,对于大多数人来讲,量子计算机依然是“不明觉厉”的存在。我们可能会发现,表述量子计算机能力水平的一个重要参数是它的量子比特数。无论是我国66比特的可编程超导量子计算原型机“祖冲之二号”,还是近日IBM公司宣
“猫量子比特”实现容错量子计算新突破
美国亚马逊云科技量子计算中心团队在25日《自然》杂志的一篇论文中,演示了容错量子计算的新突破:一种对硬件需求更低的量子纠错系统。这一系统使用了“猫量子比特”(cat qubits),其创新设计能抵抗可能会干扰量子系统输出的特定类型的噪音和错误,同时实现量子比特需要的元器件总数比其他设计更少。量子计算
首个微波量子雷达实现“量子优越性”
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/505246.shtm法国国家科学院里昂高等师范学院的科学家最近开发出了首个基于微波的量子雷达,其性能比现有传统雷达高20%,实现了所谓的“量子优越性”。相关研究发表于最新一期《自然·物理学》杂志。
广州生物院发现量子化“线粒体炫”启动体细胞重编程
日前在线发表了中国科学院广州生物医药与健康研究院刘兴国研究组的最新研究成果:Transient Activation of Mitoflashes Modulates Nanog at the Early Phase of Somatic Cell Reprogramming(《“线粒体炫”的短
武汉病毒所等发表量子点与生物学交叉研究综述文章
半导体量子点(QD, Quantum Dots)是20世纪90年代发展起来的一种独特纳米材料,其优异的光学性质较传统染料分子或荧光蛋白分子具有显著优势,进而可广泛应用于光学器件、太阳能电池、光学标记等领域。自1998年科学家首次成功地将其运用于生物成像的研究,量子点与生物学交叉领域研究迅速引起了
广州生物院发现量子化“线粒体炫”启动体细胞重编程
11月5日,国际学术杂志《细胞·代谢》(Cell Metabolism)在线发表了中国科学院广州生物医药与健康研究院刘兴国研究组的最新研究成果:Transient Activation of Mitoflashes Modulates Nanog at the Early Phase of So
量子生物学领域,人体细胞内发现了信号电路
近日,一项研究表明,人体内的细胞就像计算机芯片一样,通过有线连接来引导信号,从而指导它们如何工作。 然而,与固定电路板不同的是,细胞可以快速地重新连接其通信网络,以改变它们的行为。这种细胞网络的发现使我们理解“指令”如何在细胞周围传递。该研究近日已发表在Nature Communication
高效量子引擎开发或将推动量子革命
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/509461.shtm