Mit adhat a kvantumtechnológia az orvostudománynak? – Holczer Károly külső tag székfoglaló előadása
Holczer Károly külső tag 2023. április 26-án megtartotta akadémiai székfoglalóját. Az előadásról szóló, képgalériával és videóval bővített összefoglaló.
A kvantumszámítógép, -kommunikáció és -érzékelő építőelemeinek tekintett kvantumbiteknek, qubiteknek nagy választékát tárta fel és vizsgálta az elmúlt években a szilárdtest-fizika a makroszkopikus szupravezető és félvezető eszközöktől az atomi méretű anyaghibákig. A makroszkopikus qubitek előnye, hogy a köztük levő kapcsolat könnyen kontrollálható, írható és olvasható a hagyományos elektronika módszereivel, igy ezek számítógépek építésére alkalmasnak tűnnek. Hátrányuk, hogy alacsony hőmérsékleten működnek, és például biológiai érzékelőként nem használhatók.
Holczer Károly (Az akadémiai székfoglaló előadáson készített képgaléria a fotóra kattintva nézhető meg. Fotó: mta.hu / Szigeti Tamás
Az atomi méretű qubitek közül kiemelkedik a szobahőmérsékleten is hosszú élettartamú spinállapotokkal rendelkező nitrogénvakancia-pár, NV-centrum, amely egy gyémántrács két szomszédos helyét betöltve elszigetelt kétatomos molekulának tekinthető. Itt a qubitek közötti kapcsolat változtathatósága nehezen megoldható, de az egyedi qubit spinállapota fluoreszcencián keresztül hozzáférhető, és lehetővé teszi biológiai molekulák azonosítását végző kvantumérzékelők kifejlesztését és alkalmazását. Az előadás egy NV-centrumokra épülő proteomikai eszköz lehetőségét és a megoldásra váró problémáit mutatta be.
A cél egy olyan eszköz létrehozása, amely 10 000-nél több különböző fehérje koncentrációjának változását képes követni bármilyen szövetnedvben, lehetővé téve betegségek diagnosztizálását jóval a klinikai megnyilvánulásuk előtt.
Holczer Károly 1951-ben született Iharosberényben. 1977-ben lett egyetemi doktor fizikából az Eötvös Loránd Tudományegyetemen. A Los Angeles-i Kaliforniai Egyetem (University of California, Los Angeles, UCLA) Fizika és Csillagászat Tanszékének egyetemi tanára. Szakterülete a kísérleti szilárdtest-fizika és a nanofizika.
