單分子量子感測器破咗相干時間紀錄，有望一次睇晒成個蛋白質結構

相干時間嘅挑戰同解決方法

分子自旋嘅量子態，亦即係用嚟感應信息嘅狀態，通常好快就散失——一般得唔夠 10 微秒，根本做唔到有用嘅量度 。滑鐵盧團隊用咗兩個新突破嚟解決呢個問題：

改良版 XYXY 偶極退耦脈衝序列。 呢個新控制序列可以壓制電子之間嘅偶極相互作用，將相干時間大幅延長到 ~400 微秒，比標準自旋迴波技術喺同一系統入面長咗大約 60 倍 。論文第一作者、IQC 博士生 Sahand Tabatabaei 話：「最大嘅挑戰就係要令 OX063 自旋保持夠耐嘅相干性，先至可以用嚟做感測器。」

納米線機械讀取方式。 坊間常用嘅鑽石 NV 中心感測器係用光學讀取，但 SQUINT 平台就完全用機械方式檢測量子信號。呢啲納米線探針直徑得 100 納米（大概同一個病毒咁大），長 20 微米（大概同頭髮直徑差唔多）。呢種機械檢測方式係量子感測界嘅嶄新做法，可以將感測器放喺離目標分子更加近嘅位置，而鑽石晶體做嘅就做唔到 。

對單蛋白質成像同藥物研發嘅意義

trityl-OX063 分子因為唔使鑲喺晶體入面，所以可以貼住目標分子嚟放，甚至用化學方法黐埋上去，距離可以控制喺幾個納米之內 。呢個「貼近優勢」係鑽石 NV 中心冇辦法做到嘅。

團隊預期呢項技術可以做到以下幾樣嘢：

• 單蛋白質結構繪圖。 而家嘅分子成像技術要用大量樣本取平均，睇唔到單一個蛋白質嘅獨特結構。呢項技術可以量度單個蛋白質入面每個原子嘅磁場環境，直接繪製分子級結構 。
• 藥物研發。 精準咁睇清楚單個蛋白質，可以揭示疾病喺分子層面係點樣形成，以及藥物點樣同目標互動，有助設計更有效嘅治療方法 。

現狀同未來路線

SQUINT 感測器目前已經可以檢測到大約 10 個核自旋 嘅磁狀態 。帶領研究嘅 Raffi Budakian 博士話，團隊已經有清晰路線圖，下一步就係達到單自旋靈敏度——呢個係要用嚟繪製單個分子結構最關鍵嘅一步 。呢項工作代表住用量子感測器去解答生物學同醫學入面一直用古典技術解決唔到嘅問題，係好實際嘅一大步。