美国能源部的布鲁克黑文国家实验室(BNL)开始建造使用量子特性改进的X射线显微镜。研究者表示，这是显微镜技术突破性的飞跃，实现使用少量的X射线，在不损伤敏感样品的基础上达到和现有一样的高精确度透视。
量子X射线显微镜示意图。(Brookhaven National Laboratory)X射线显微镜能展示各种材料在微观下的粒子结构、化学成分和电子结构，近年来这种技术在帮助研究人员了解蛋白结构、更好地开发药物等领域有着不可低估的作用。研究者表示，然而X射线显微镜还有可以改进的地方，比如，因为大量的高能射线往往会损伤一些精细的生物样品，比如植物细胞、病毒和微生物等。而如果使用少量的射线，虽然可以保护样品，但是成像的分辨率也大幅降低。这项新研究的负责人之一麦克斯威尼(Sean McSweeney)说：“如果我们成功造出一个量子X射线显微镜，就能够用很少量的X射线，完成高分辨率的生物分子成像。”研究介绍说这主要通过一种称为关联成像的技术达到这一目的。关联成像技术现在已经用于可见光成像，但是将其应用于X射线，则是一项重要的突破。主要研究员弗鲁拉苏(Andrei Fluerasu)说，传统X射线成像技术都是向探测器发射单束的光子，而关联成像技术让X射线分成具有量子纠缠关系的两束光子，只让其中一束穿过样品。由于两束光子纠缠的关联性，通过数学计算，就能将两束射线的信息关联起来。虽然只有一部分射线穿过样品，但是并不会降低成像的分辨率。研究团队估计需要两三年的时间将这一技术与X射线显微镜整合，目标在2023年，对微米尺度的物体成像分辨率达到10纳米以下。
