Women of Quantum Technology: Dr. Clarice D. Aiello de la Laboratorul de tehnologie cuantică de biologie (QuBiT)

Republicat de Platon

Urmaritori: 0

Dr. Clarice D. Aiello, fondatorul QuBiT Lab, vorbește despre călătoria ei în ecosistemul cuantic.

By Kenna Hughes-Castleberry postat pe 27 martie 2024

În cercetarea științifică, unde disciplinele merg adesea în paralel, rareori intersectându-se, dr. Clarice D. Aiello, fondator și lider al Teh. Biologie Cuantică (QuBiT) Lab, reprezintă un far al inovației interdisciplinare. Aiello, un pionierat în domeniul emergent cunoscut sub numele de „biologie cuantică”, încearcă să creeze o punte între fizica cuantică și biologie. Acest efort ar putea revoluționa înțelegerea noastră a vieții la nivelul său cel mai fundamental. „Este greu să legitimezi domeniul biologiei cuantice”, a spus Aiello În interiorul tehnologiei cuantice. „Există o mulțime de greșeli de comunicare în jurul ei din cauza pseudoștiinței, din cauza unei tehnologii actuale propuse și de nedemonstrat, originea cuantică a conștiinței, pe lângă afirmațiile nefondate despre încurcarea organismelor mici cu qubiții tehnologici.”

biologie cuantică, deși nu este un concept nou, a zăbovit la marginea științei de masă și este adesea privit cu scepticism de oamenii de știință. Acesta explorează rolul pe care fenomenele cuantice, cum ar fi încâlcirea și suprapunerea, l-ar putea juca în procesele biologice - un concept care provoacă vederile tradiționale despre fizică, biologie și chimie.

Cu experiența ei solidă în fizica cuantică și un interes puternic pentru sistemele biologice, Aiello pledează pentru o abordare mai integrată la QuBiT Lab. Ea susține că particularitățile mecanicii cuantice ar putea fi fundamentale în conducerea mecanismelor biologice complexe, cum ar fi fotosinteza, reacțiile enzimatice și chiar modul în care celulele reacționează la câmpurile electromagnetice.

În mod surprinzător, călătoria lui Aiello nu a început nici cu biologia, nici cu fizica cuantică. Deși dorea să urmeze o diplomă de fizică, părinții ei au recomandat în schimb o diplomă de inginerie, deoarece Brazilia, țara ei natală, oferea oportunități mai bine plătite inginerilor decât fizicienilor. În timpul diplomei ei de licență la începutul anilor 2000, Aiello a învățat mai multe despre fizica cuantică datorită mentorului ei, prof. Fernando Brandt de la Universitatea din São Paulo, care l-a pus pe Aiello să citească prelegerile lui Feynman. Aiello și-a terminat diploma la École Polytechnique din Franța, unde a avut mai multe oportunități de a-și continua pasiunea pentru fizica cuantică. „Industria cuantică era inexistentă când am absolvit”, a explicat ea. „Dar în timpul carierei mele de licență, am reușit să urmez câteva cursuri timpurii de calcul cuantic și am descoperit rapid că le-au plăcut.”

După cariera ei de licență, Aiello a trecut la un doctorat. în detectarea cuantică la MIT. Ca post-doctorat într-un laborator de chimie din Berkeley, a trecut la biofizică. Unul dintre proiectele ei a fost crearea unui cip pentru imaginea moleculelor de clorofilă. Experimentul nu a funcționat, iar Aiello a căutat alte molecule pe care să le imagineze; ea a dat la întâmplare de criptocrom, o proteină cu proprietăți remarcabil de asemănătoare cu ceea ce fizicienii numesc „detecție cuantică”.

„Chimiștii au fost conștienți de „detecția cuantică” la temperatura camerei, în eprubetă, fără a o numi așa, de zeci de ani”, a adăugat ea. Aceasta a fost prima expunere a lui Aiello la modul în care fizica cuantică ar putea interacționa cu biologia și a fost captivată. După ce a terminat un al doilea post postdoctoral în bioinginerie la Universitatea Stanford, Aiello a devenit profesor asistent la UCLA.

În noiembrie 2019, cu două luni înainte de pandemie, Aiello a fondat Laboratorul QuBiT, care se concentrează pe biologia cuantică. În calitate de cercetător principal la QuBiT Lab, Aiello examinează modul în care spinurile cuantice, o proprietate inerentă a electronilor și a altor particule, afectează sistemele biologice, cum ar fi celulele. „Acesta ar putea fi o cheie în procese, de la migrarea păsărilor până la embriogeneză”, a subliniat ea.

Cu toate acestea, pentru ca multe dintre aceste interacțiuni cuantice să afecteze procesele biologice, ele trebuie să funcționeze la temperatura camerei, ceea ce poate fi o barieră mare. Cu toate acestea, așa cum au arătat alte cercetări de fizică și chimie cuantică, această dinamică cuantică poate apărea la aceste temperaturi pentru perioade scurte, dar suficient de lungi pentru a conta pentru funcția fiziologică. Aiello și echipa ei QuBiT Lab speră că cercetările ulterioare le vor arăta că conduc procesele fiziologice în mod cauzal.

În calitate de voce lider în domeniul biologiei cuantice și în calitate de lider al Laboratorului QuBiT, Aiello înțelege importanța creșterii diversității în ecosistemul cuantic. „Oamenii de știință de rang înalt au un rol de jucat în a face industria mai incluzivă”, a subliniat ea, „nu ca salvatori, ci ca aliați”. Pentru a fi aliați, Aiello a explicat că acești indivizi ar trebui să fie conștienți de problemele și prejudecățile din domeniu și să pledeze pentru femei și alte grupuri minoritare.

Aiello a mai menționat că alfabetizarea cuantică trebuie îmbunătățită pentru ca domeniul să devină mai divers. „Există atât de multă comunicare greșită în jurul cuanticei; trebuie să îmbunătățim alfabetizarea cuantică generală pentru toată lumea cu o diplomă de liceu”, a declarat ea. „Este ca și cum a fost cândva codificarea, unde doar un grup de nișă de oameni putea codifica, iar acum toată lumea poate. Quantum este similar prin faptul că doar câțiva oameni au acces la el acum. Trebuie să extindem acest lucru pentru a include pe toată lumea; fizica cuantică este necesară pentru a înțelege lumea în care trăim deja.”

Kenna Hughes-Castleberry este Managing Editor la Inside Quantum Technology și Science Communicator la JILA (un parteneriat între Universitatea din Colorado Boulder și NIST). Bataile ei de scris includ tehnologia profundă, calculul cuantic și AI. Lucrarea ei a fost prezentată în National Geographic, Scientific American, Discover Magazine, New Scientist, Ars Technica și multe altele.

Categorii:
cuantic calcul, cercetare, senzor, femeile în cuantică

Etichete:
Clarice D. Aiello, biologie cuantică, Laboratorul QuBiT, Femeile în cuantică