Femmes de la technologie quantique : Dr Clarice D. Aiello du laboratoire Quantum Biology Tech (QuBiT)

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La Dre Clarice D. Aiello, fondatrice du QuBiT Lab, parle de son parcours dans l'écosystème quantique.

By Kenna Hughes-Castleberry posté le 27 mars 2024

Dans la recherche scientifique, où les disciplines fonctionnent souvent en parallèle et se croisent rarement, le Dr. Clarice D. Aiello, fondateur et dirigeant du Technologie de biologie quantique (QuBiT) Lab, se présente comme un phare de l’innovation interdisciplinaire. Aiello, pionnier dans le domaine émergent connu sous le nom de « biologie quantique », tente de combler le fossé entre la physique quantique et la biologie. Cette entreprise pourrait révolutionner notre compréhension de la vie à son niveau le plus fondamental. "Il est difficile de légitimer le domaine de la biologie quantique", a déclaré Aiello À l'intérieur de la technologie quantique. "Il y a beaucoup de malentendus autour de cela à cause de la pseudoscience, à cause d'une proposition et non démontrable, compte tenu de la technologie actuelle, de l'origine quantique de la conscience, en plus d'affirmations infondées sur l'enchevêtrement de minuscules organismes dans des qubits technologiques."

Biologie quantique, bien qu'il ne s'agisse pas d'un concept nouveau, il reste en marge de la science dominante et est souvent considéré avec scepticisme par les scientifiques. Il explore le rôle que les phénomènes quantiques, comme l’intrication et la superposition, pourraient jouer dans les processus biologiques – un concept qui remet en question les visions traditionnelles de la physique, de la biologie et de la chimie.

Forte de sa solide expérience en physique quantique et d’un vif intérêt pour les systèmes biologiques, Aiello plaide pour une approche plus intégrée au QuBiT Lab. Elle soutient que les particularités de la mécanique quantique pourraient être fondamentales dans le pilotage de mécanismes biologiques complexes, tels que la photosynthèse, les réactions enzymatiques et même la façon dont les cellules réagissent aux champs électromagnétiques.

Étonnamment, le parcours d’Aiello n’a commencé ni par la biologie ni par la physique quantique. Alors qu'elle souhaitait poursuivre des études en physique, ses parents lui ont recommandé un diplôme d'ingénieur, car le Brésil, son pays natal, offrait des opportunités mieux rémunérées aux ingénieurs qu'aux physiciens. Au cours de ses études de premier cycle au début des années 2000, Aiello a appris davantage sur la physique quantique grâce à son mentor, le professeur Fernando Brandt de l'Université de São Paulo, qui lui a fait lire les conférences de Feynman. Aiello a obtenu son diplôme à l'École Polytechnique en France, où elle a eu davantage d'occasions de poursuivre sa passion pour la physique quantique. «L'industrie quantique était inexistante lorsque j'ai obtenu mon diplôme», a-t-elle expliqué. "Mais au cours de mes études de premier cycle, j'ai pu suivre quelques premiers cours d'informatique quantique et j'ai rapidement découvert que je les appréciais."

Après sa carrière de premier cycle, Aiello est passée à un doctorat. en détection quantique au MIT. En tant que postdoctorante dans un laboratoire de chimie à Berkeley, elle a fait la transition vers la biophysique. L'un de ses projets consistait à créer une puce permettant d'imager les molécules de chlorophylle. L'expérience n'a pas fonctionné et Aiello a cherché d'autres molécules à imager ; elle est tombée par hasard sur le cryptochrome, une protéine aux propriétés remarquablement similaires à ce que les physiciens appellent la « détection quantique ».

« Les chimistes connaissent la « détection quantique » à température ambiante et en éprouvette, sans la nommer ainsi, depuis des décennies », a-t-elle ajouté. C'était la première fois qu'Aiello découvrait comment la physique quantique pouvait interagir avec la biologie, et elle était devenue accro. Après avoir complété un deuxième poste postdoctoral en bio-ingénierie à l’Université de Stanford, Aiello est devenu professeur adjoint à l’UCLA.

En novembre 2019, deux mois avant la pandémie, Aiello a fondé le QuBiT Lab, axé sur la biologie quantique. En tant que chercheur principal au QuBiT Lab, Aiello examine comment les spins quantiques, une propriété inhérente aux électrons et autres particules, affectent les systèmes biologiques, tels que les cellules. «Cela pourrait jouer un rôle clé dans des processus allant de la migration des oiseaux à l'embryogenèse», a-t-elle souligné.

Cependant, pour que bon nombre de ces interactions quantiques affectent les processus biologiques, elles doivent fonctionner à température ambiante, ce qui peut constituer un obstacle majeur. Cependant, comme l’ont montré d’autres recherches en physique et chimie quantiques, cette dynamique quantique peut se produire à ces températures pendant de courtes périodes mais suffisamment longues pour avoir une incidence sur la fonction physiologique. Aiello et son équipe du QuBiT Lab espèrent que des recherches plus approfondies montreront qu'ils sont à l'origine de processus physiologiques.

En tant que leader dans le domaine de la biologie quantique et leader du QuBiT Lab, Aiello comprend l’importance d’accroître la diversité au sein de l’écosystème quantique. « Les scientifiques de haut rang ont un rôle à jouer pour rendre l’industrie plus inclusive », a-t-elle souligné, « non pas en tant que sauveurs, mais en tant qu’alliés ». Pour être des alliés, Aiello a expliqué que ces personnes doivent être conscientes des problèmes et des préjugés dans ce domaine et défendre les femmes et les autres groupes minoritaires.

Aiello a également mentionné que la culture quantique doit être améliorée pour que le domaine devienne plus diversifié. « Il y a tellement de malentendus autour du quantique ; nous devons améliorer la culture quantique générale pour tous ceux qui possèdent un diplôme d’études secondaires », a-t-elle déclaré. «C'est comme autrefois le codage, où seul un groupe spécialisé de personnes pouvait coder, et maintenant tout le monde le peut. Quantum est similaire dans la mesure où seules quelques personnes y ont désormais accès. Nous devons élargir cela pour inclure tout le monde ; la physique quantique est nécessaire pour comprendre le monde dans lequel nous vivons déjà.

Kenna Hughes-Castleberry est rédactrice en chef d'Inside Quantum Technology et responsable de la communication scientifique chez JILA (un partenariat entre l'Université du Colorado à Boulder et le NIST). Ses domaines d'écriture incluent la technologie profonde, l'informatique quantique et l'IA. Son travail a été présenté dans National Geographic, Scientific American, Discover Magazine, New Scientist, Ars Technica, etc.

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Clarice D. Aiello, biologie quantique, Laboratoire QuBiT, Les femmes dans le quantique