美國能源部的布魯克黑文國家實驗室（BNL）開始建造使用量子特性改進的X射線顯微鏡。研究者表示，這是顯微鏡技術突破性的飛躍，實現使用少量的X射線，在不損傷敏感樣品的基礎上達到和現有一樣的高精確度透視。

X射線顯微鏡能展示各種材料在微觀下的粒子結構、化學成份和電子結構，近年來這種技術在幫助研究人員了解蛋白結構、更好地開發藥物等領域有著不可低估的作用。

研究者表示，然而X射線顯微鏡還有可以改進的地方，比如，因為大量的高能射線往往會損傷一些精細的生物樣品，比如植物細胞、病毒和微生物等。而如果使用少量的射線，雖然可以保護樣品，但是成像的分辨率也大幅降低。

這項新研究的負責人之一麥克斯威尼（Sean McSweeney）說：「如果我們成功造出一個量子X射線顯微鏡，就能夠用很少量的X射線，完成高分辨率的生物分子成像。」

研究介紹說這主要通過一種稱為關聯成像的技術達到這一目的。關聯成像技術現在已經用於可見光成像，但是將其應用於X射線，則是一項重要的突破。主要研究員弗魯拉蘇（AndreiFluerasu）說，傳統X射線成像技術都是向探測器發射單束的光子，而關聯成像技術讓X射線分成具有量子糾纏關係的兩束光子，只讓其中一束穿過樣品。由於兩束光子糾纏的關聯性，通過數學計算，就能將兩束射線的信息關聯起來。雖然只有一部份射線穿過樣品，但是並不會降低成像的分辨率。

研究團隊估計需要兩三年的時間將這一技術與X射線顯微鏡整合，目標在2023 年，對微米尺度的物體成像分辨率達到10納米以下。◇

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