蛋白质-金吸附动力学的量子增强实时传感
量子物理
2025-04-16 v3
摘要
分析生物过程的动力学对于理解基本细胞功能起着重要作用。许多用于研究此类过程的基于物理的技术受到相干态光固有的散粒噪声的限制。这些技术可以通过利用量子探针来提高细胞生物学测量的灵敏度，从而大大受益。表面等离子体共振 (Surface Plasmon Resonance, SPR) 技术已被有效用于实现蛋白质结合动力学的无标记、实时测量，这是发生在细胞膜附近的一种重要生物现象。在此，我们展示了将该技术与具有比相干态更少涨落的双模明亮压缩态相结合，以提高研究蛋白质-金吸附过程的测量灵敏度。我们在记录信噪比随时间变化的过程中展示了 4dB 的压缩，并且该压缩在整个动力学过程中得以保持。尽管从光源到传感器最终检测的总吸收为 74%，但仍实现了以压缩表示的量子优势。总的来说，我们为改善分子水平上各种生物过程所涉及的随时间变化测量的灵敏度提供了最实用的设置。
引用
@article{arxiv.2410.22694,
title = {Quantum enhanced real-time sensing of protein-gold adsorption kinetics},
author = {Mrunal Kamble and Evan Humberd and Tian Li and Girish S. Agarwal},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.22694},
year = {2025}
}
备注
12 pages, 13 figures