Квантовые сенсоры для биомедицинских применений

Квантовые сенсоры переходят из лабораторий в реальный мир, о чем свидетельствует растущее число стартапов в этой области. Атомный масштаб квантовых сенсоров и их свойства когерентности обеспечивают беспрецедентные пространственное разрешение и чувствительность. Биомедицинские применения могут получить преимущества от этих квантовых технологий, однако зачастую трудно оценить потенциальное воздействие этих методов. В настоящем обзоре рассматриваются эти вопросы: представлен современный статус применений квантового зондирования и обсуждается путь к коммерциализации. Основное внимание уделено двум перспективным платформам квантового зондирования: оптически накачиваемым атомным магнитометрам и азотно-вакансионным центрам в алмазе. Широкий спектр биомедицинских применений проиллюстрирован четырьмя тематическими исследованиями — от визуализации мозга до спектроскопии отдельных клеток. Благодаря высокой чувствительности квантовые сенсоры открывают новые возможности для биомедицинских применений. В настоящем обзоре представлен современный статус квантового зондирования и оценивается путь к практическому применению в реальных условиях на молекулярном, клеточном и организменном уровнях.