نساء تكنولوجيا الكم: الدكتورة كلاريس د. أييلو من مختبر تكنولوجيا بيولوجيا الكم (QuBiT) – داخل تكنولوجيا الكم

في البحث العلمي، حيث تكون التخصصات في كثير من الأحيان متوازية، ونادرا ما تتقاطع، يقول د. كلاريس د. أييلو، مؤسس، وزعيم تكنولوجيا بيولوجيا الكم يعد مختبر (QuBiT) بمثابة منارة للابتكار متعدد التخصصات. يحاول آيلو، الرائد في المجال الناشئ المعروف باسم "بيولوجيا الكم"، سد الفجوة بين فيزياء الكم وعلم الأحياء. يمكن لهذا المسعى أن يحدث ثورة في فهمنا للحياة في مستواها الأساسي. وقال أييلو: "من الصعب إضفاء الشرعية على مجال بيولوجيا الكم". داخل تقنية الكم. "هناك الكثير من سوء الفهم حولها بسبب العلوم الزائفة، بسبب الأصل الكمي للوعي، المقترح وغير القابل للإثبات، في ضوء التكنولوجيا الحالية، إلى جانب الادعاءات التي لا أساس لها حول ربط الكائنات الحية الصغيرة بالكيوبتات التكنولوجية."

بيولوجيا الكم, على الرغم من أنه ليس مفهومًا جديدًا، إلا أنه ظل على هامش العلوم السائدة وغالبًا ما ينظر إليه العلماء بعين الشك. وهو يستكشف الدور الذي قد تلعبه الظواهر الكمومية، مثل التشابك والتراكب، في العمليات البيولوجية - وهو مفهوم يتحدى وجهات النظر التقليدية في الفيزياء والبيولوجيا والكيمياء.

بفضل خلفيتها القوية في فيزياء الكم واهتمامها الشديد بالأنظمة البيولوجية، تدعو آيلو إلى اتباع نهج أكثر تكاملاً في مختبر QuBiT. وتجادل بأن خصوصيات ميكانيكا الكم يمكن أن تكون أساسية في قيادة الآليات البيولوجية المعقدة، مثل عملية التمثيل الضوئي، وتفاعلات الإنزيمات، وحتى كيفية تفاعل الخلايا مع المجالات الكهرومغناطيسية.

والمثير للدهشة أن رحلة آيلو لم تبدأ بعلم الأحياء أو فيزياء الكم. وبينما كانت ترغب في الحصول على شهادة في الفيزياء، أوصى والداها بالحصول على شهادة في الهندسة بدلاً من ذلك، حيث قدمت البرازيل، موطنها الأصلي، فرصًا للمهندسين بأجور أفضل من الفيزيائيين. خلال دراستها الجامعية في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، تعلمت آيلو المزيد عن فيزياء الكم بفضل معلمها البروفيسور فرناندو براندت من جامعة ساو باولو، الذي جعل آيلو تقرأ محاضرات فاينمان. أنهت أييلو شهادتها في مدرسة البوليتكنيك في فرنسا، حيث أتيحت لها المزيد من الفرص لمتابعة شغفها بفيزياء الكم. وأوضحت قائلة: "لم تكن صناعة الكم موجودة عندما تخرجت". "لكن خلال مسيرتي الجامعية، تمكنت من حضور بعض الدورات التدريبية المبكرة في مجال الحوسبة الكمومية وسرعان ما وجدت أنني استمتعت بها."

بعد مسيرتها الجامعية، انتقلت أيلو إلى درجة الدكتوراه. في الاستشعار الكمي في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. وباعتبارها باحثة ما بعد الدكتوراه في مختبر الكيمياء في بيركلي، انتقلت إلى الفيزياء الحيوية. كان أحد مشاريعها هو إنشاء شريحة لتصوير جزيئات الكلوروفيل. لم تكن التجربة ناجحة، فبحث آييلو عن جزيئات أخرى لتصويرها؛ لقد عثرت بشكل عشوائي على الكريبتوكروم، وهو بروتين له خصائص مشابهة بشكل ملحوظ لما يسميه الفيزيائيون "الاستشعار الكمي".

وأضافت: "لقد كان الكيميائيون على دراية بدرجة حرارة الغرفة، و"الاستشعار الكمي" في أنبوب الاختبار، دون تسميتها، منذ عقود". كان هذا أول تعرض لآيلو لكيفية تفاعل فيزياء الكم مع علم الأحياء، وقد أذهلتها. بعد حصوله على منصب ما بعد الدكتوراه الثاني في الهندسة الحيوية في جامعة ستانفورد، أصبح أييلو أستاذًا مساعدًا في جامعة كاليفورنيا.

في نوفمبر 2019، قبل شهرين من انتشار الوباء، أسس أييلو مختبر QuBiT، الذي يركز على علم الأحياء الكمي. بصفته باحثًا رئيسيًا في مختبر QuBiT، يدرس آيلو كيفية تأثير السبينات الكمومية، وهي خاصية متأصلة في الإلكترونات والجسيمات الأخرى، على الأنظمة البيولوجية، مثل الخلايا. وشددت على أن "هذا يمكن أن يكون مفتاحا في عمليات تتراوح من هجرة الطيور إلى التطور الجنيني".

ومع ذلك، لكي تؤثر العديد من هذه التفاعلات الكمومية على العمليات البيولوجية، يجب أن تعمل في درجة حرارة الغرفة، مما قد يشكل عائقًا كبيرًا. ومع ذلك، كما أظهرت أبحاث أخرى في فيزياء الكم والكيمياء، يمكن أن تحدث ديناميكيات الكم هذه عند درجات الحرارة هذه لفترات قصيرة ولكن طويلة بما يكفي لتؤثر على الوظيفة الفسيولوجية. وتأمل آيلو وفريقها في مختبر QuBiT أن يُظهر المزيد من الأبحاث أنهم يقودون العمليات الفسيولوجية بشكل سببي.

بصفته صوتًا رائدًا في مجال علم الأحياء الكمي وكقائد لمختبر QuBiT Lab، يدرك Aiello أهمية زيادة التنوع داخل النظام البيئي الكمي. وشددت على أن "العلماء رفيعي المستوى لديهم دور يلعبونه في جعل الصناعة أكثر شمولاً، ليس كمنقذين، ولكن كحلفاء". لكي يكونوا حلفاء، أوضح أيلو أن هؤلاء الأفراد يجب أن يكونوا على دراية بالقضايا والأحكام المسبقة داخل هذا المجال وأن يدافعوا عن النساء والأقليات الأخرى.

ذكر آيلو أيضًا أنه يجب تحسين المعرفة الكمومية حتى يصبح هذا المجال أكثر تنوعًا. "هناك الكثير من سوء الفهم حول الكم؛ يجب علينا تحسين المعرفة الكمومية العامة لكل شخص حاصل على شهادة الثانوية العامة. "يبدو الأمر كما لو كانت البرمجة ذات يوم، حيث كان بإمكان مجموعة متخصصة من الأشخاص فقط البرمجة، والآن يستطيع الجميع ذلك. الكم مشابه من حيث أن عددًا قليلاً فقط من الناس يمكنهم الوصول إليه الآن. نحن بحاجة إلى توسيع هذا ليشمل الجميع؛ فيزياء الكم ضرورية لنا لفهم العالم الذي نعيش فيه بالفعل.

كينا هيوز-كاستلبيري هي مديرة التحرير في Inside Quantum Technology ومسؤولة التواصل العلمي في JILA (شراكة بين جامعة كولورادو بولدر والمعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا). تشمل إيقاعاتها الكتابية التكنولوجيا العميقة والحوسبة الكمومية والذكاء الاصطناعي. وقد ظهرت أعمالها في مجلة National Geographic وScientific American وDiscover Magazine وNew Scientist وArs Technica والمزيد.

الفئات:
الاحصاء الكمية, بحث, الاستشعار عن بعد, المرأة في الكم

الوسوم (تاج):
كلاريس د. أييلو, بيولوجيا الكم, مختبر كيوبيت, المرأة في الكم

• محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
• أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
• أفلاطون كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
• أفلاطون هيلث. التكنولوجيا الحيوية وذكاء التجارب السريرية. الوصول هنا.
• المصدر https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/women-of-quantum-technology-dr-clarice-d-aiello-of-the-quantum-biology-tech-qubit-lab/