Обычно для изучения белков на молекулярном уровне ученые используют мощные лазерные сканирующие микроскопы. Однако, у них есть два недостатка: во-первых, яркость лазеров может повредить образец, во-вторых, лазеры обстреливают образец фотонами, которые потом разлетаются в разные стороны от цели, пишет Phys.org.

Вместо лазеров профессор Теодор Гудсан и его команда решили использовать квантовую запутанность, позволяющую всего по нескольким фотонам многое узнать о молекулах.

В данном случае, это были молекулы рибофлавинов, группы ферментов, важных для метаболизма организма.

«Оказалось, если у вас есть спутанные фотоны, они могут взаимодействовать с молекулами белков иначе, чем если бы не были спутаны, — говорит Гудсан. — Мы смогли проверить свойства белков при помощи крайне малого числа фотонов».

Спутанные фотоны создаются в процессе прохождения лазерного луча через маленький кристалл. Эти фотоны возбуждают электронные состояния в белке.

Изучая электромагнитное излучение, ученые смогли определить свойства органических молекул. Для этого им понадобилось намного меньше фотонов, чем в случае обычной спектроскопии.

С помощью этого метода Гудсан и его команда смогли увидеть новые взаимодействия в белке рибофлавина. Этот метод подскажет ученым, к примеру, решение проблемы искусственного фотосинтеза.

Пять новых дешевых катализаторов для искусственного фотосинтеза создали недавно другие ученые из США. И разработали экономичную технологию их получения — и по потреблению энергии, и по расходу материалов.