Квантовая чувствительность
Рассуждать о силе мысли любят философы и психологи. Но если к генератору мыслей — нашему мозгу — подойти с позиции физики, то измерить его «силу» оказывается совсем непросто. Да, человеческий мозг генерирует магнитные поля, вот только их силы не хватит, чтобы даже чуть-чуть пошевелить стрелку компаса, ведь эти поля в миллиарды раз слабее магнитного поля Земли. И тем не менее их научились измерять. Одна из областей исследований Российского квантового центра (РКЦ) — сверхчувствительные квантовые сенсоры, которые позволяют не только заглянуть в голову человека, но и вывести диагностику разных заболеваний на новый уровень.
Как сблизить квантовую физику с биологией? Рассказывает Максим Острась, генеральный директор РКЦ.
— Сейчас слово «квантовый» используют в сочетании с самыми разными направлениями, явлениями и технологиями. А что мы называем «квантовым»?
— Меня, наверное, можно назвать апологетом использования слова «квантовый», именно в том смысле, в котором оно когда-то и создавалось. Квантовая физика появилась примерно сто лет назад. Макс Планк, когда изучал излучение абсолютного чёрного тела, пришёл к тому, что существовавшая на тот момент классическая теория не описывала реальный эксперимент. В соответствии с классической теорией в ультрафиолетовом диапазоне спектра плотность энергии излучения должна была уходить в бесконечность. Но этого не наблюдалось. Планк предложил, что атомы и молекулы, назовём их осцилляторами, в стенках полости абсолютно чёрного тела могут обмениваться энергией только порциями (квантами), пропорциональными E = hν. Согласно его гипотезе, осциллятор не может иметь произвольную энергию, а только дискретные значения, кратные некоторой элементарной порции. Это привело к формуле Планка, идеально согласующейся с экспериментальными данными.