シカゴ大学プリツカー分子工学部（UChicago PME）の研究者たちは、生細胞内に存在するタンパク質を量子センサーとして使用可能な量子ビット（キュービット）に変換する方法を実証しました。この研究は、シカゴ量子交換所（CQE）の所長でリュー家分子工学教授のデイビッド・アウシャロムと、シカゴ大学PMEの分子工学助教授ピーター・マウラーが共同で主導しました。「蛍光タンパク質スピンキュービット」と題された論文の研究成果は、Natureに掲載されました。
この研究は、通常は極度の隔離を必要とする量子技術を、生物系の温かく騒がしい環境内で適用するという課題に取り組んでいます。タンパク質キュービットは細胞によって直接構築され、原子レベルの精度で配置されます。研究者たちは、このセンサーが既存の量子センサーの数千倍強い信号を検出でき、量子ナノスケールMRIを可能にする可能性があると主張しています。研究は遺伝子でコード化された蛍光タンパク質に焦点を当て、研究者たちはこの技術が広範なタンパク質クラスで機能するはずだと考えています。
この研究は、生体システム内での量子センシングの可能性を開き、ナノスケールでの量子特性を直接測定する方法を提供します。タンパク質キュービットはまた、現在のスピンベースの量子技術におけるスケーラビリティの問題に対処するために、進化と自己組織化の方法を使用して量子材料を設計する新しいアプローチを導入する可能性があります。これらのタンパク質ベースのキュービットは、まだダイヤモンドベースの量子センサーの感度には及びませんが、生体システムに遺伝子的にコード化できる能力により、独特の応用が可能となります。この研究は[NSF QuBBE QLCI](https://qubbe.uchicago.edu/)とゴードン・アンド・ベティ・ムーア財団から資金提供を受けました。
2025年8月21日
