במחקר מדעי, שבו דיסציפלינות פועלות לעתים קרובות במקביל, לעיתים רחוקות מצטלבות, ד"ר. קלאריס ד.אילו, מייסד, ומנהיג של טכנולוגיית ביולוגיה קוונטית (QuBiT) Lab, עומדת כמגדלור של חדשנות בין-תחומית. איילו, פורץ דרך בתחום המתפתח המכונה "ביולוגיה קוונטית", מנסה לגשר על הפער בין הפיזיקה הקוונטית לביולוגיה. מאמץ זה יכול לחולל מהפכה בהבנת החיים שלנו ברמה הבסיסית ביותר. "קשה לתת לגיטימציה לתחום הביולוגיה הקוונטית", אמר איילו בתוך טכנולוגיה קוונטית. "יש הרבה חוסר תקשורת סביב זה בגלל פסאודו-מדע, בגלל טכנולוגיה מוצעת ובלתי ניתנת להוכחה, בהתחשב בטכנולוגיה הנוכחית, המקור הקוונטי של התודעה, מלבד טענות מופרכות על הסתבכות של אורגניזמים זעירים לקיוביטים טכנולוגיים."

ביולוגיה קוונטית, אמנם לא מושג חדש, אבל הוא נשאר בשולי המדע המיינסטרים ולעתים קרובות נתפס בספקנות על ידי מדענים. הוא בוחן את התפקיד שתופעות קוונטיות, כמו הסתבכות וסופרפוזיציה, עשויות למלא בתהליכים ביולוגיים - מושג שמאתגר את ההשקפות המסורתיות של פיזיקה, ביולוגיה וכימיה.

עם הרקע החזק שלה בפיזיקה קוונטית ועניין רב במערכות ביולוגיות, איילו דוגלת בגישה משולבת יותר במעבדת QuBiT. היא טוענת שהמוזרויות של מכניקת הקוונטים יכולות להיות בסיסיות בהנעת מנגנונים ביולוגיים מורכבים, כמו פוטוסינתזה, תגובות אנזימים ואפילו איך תאים מגיבים לשדות אלקטרומגנטיים.

באופן מפתיע, מסעו של איילו לא התחיל בביולוגיה או בפיזיקה קוונטית. בעוד שהיא רצתה להמשיך לתואר בפיזיקה, הוריה המליצו על תואר הנדסה במקום זאת, מכיוון שברזיל, מדינת הולדתה, הציעה למהנדסים הזדמנויות משתלם יותר מאשר לפיזיקאים. במהלך התואר הראשון שלה בתחילת שנות ה-2000, איילו למדה יותר על פיזיקת קוונטים הודות למנטור שלה, פרופ' פרננדו ברנדט מאוניברסיטת סאו פאולו, שדאג לאיילו לקרוא את הרצאותיו של פיינמן. איילו סיימה את התואר באקול פוליטכניק בצרפת, שם היו לה יותר הזדמנויות להמשיך את התשוקה שלה לפיזיקה קוונטית. "התעשייה הקוונטית לא הייתה קיימת כשסיימתי את הלימודים", היא פירטה. "אבל במהלך הקריירה שלי לתואר ראשון, הצלחתי לקחת כמה קורסים מוקדמים של מחשוב קוונטי ומהר מאוד גיליתי שאני נהנית מהם."

לאחר קריירת התואר הראשון שלה, עברה איילו לדוקטורט. בחישה קוונטית ב-MIT. כפוסט דוקטורט במעבדה לכימיה בברקלי, היא עברה לביופיזיקה. אחד הפרויקטים שלה היה יצירת שבב לצילום מולקולות כלורופיל. הניסוי לא עבד, ואיילו חיפש מולקולות אחרות לדמות; היא נתקלה באקראי בקריפטוכרום, חלבון בעל תכונות דומות להפליא למה שהפיזיקאים מכנים "חישה קוונטית".

"כימאים היו מודעים ל"חישה קוונטית" במבחנה בטמפרטורת החדר, מבלי לקרוא לזה, במשך עשרות שנים", הוסיפה. זו הייתה החשיפה הראשונה של איילו לאופן שבו פיזיקת הקוונטים יכולה לתקשר עם ביולוגיה, והיא התמכרה. לאחר השלמת תפקיד פוסט-דוקטורט שני בביו-הנדסה באוניברסיטת סטנפורד, איילו הפך לעוזר פרופסור ב-UCLA.

בנובמבר 2019, חודשיים לפני המגיפה, ייסד איילו את מעבדת QuBiT, המתמקדת בביולוגיה קוונטית. כחוקר ראשי במעבדת QuBiT, איילו בוחן כיצד ספינים קוונטיים, תכונה אינהרנטית של אלקטרונים וחלקיקים אחרים, משפיעים על מערכות ביולוגיות, כמו תאים. "זה יכול להיות מפתח בתהליכים החל מנדידת ציפורים ועד עובריות", הדגישה.

עם זאת, כדי שרבות מהאינטראקציות הקוונטיות הללו ישפיעו על תהליכים ביולוגיים, הן חייבות לעבוד בטמפרטורת החדר, מה שיכול להוות מחסום גדול. עם זאת, כפי שהוכיחו מחקרים אחרים בפיזיקה קוונטית וכימיה, דינמיקה קוונטית זו יכולה להתרחש בטמפרטורות אלו לתקופות קצרות אך ארוכות מספיק כדי להשפיע על תפקוד פיזיולוגי. איילו וצוות מעבדת QuBiT שלה מקווים שמחקר נוסף יראה שהם מניעים תהליכים פיזיולוגיים באופן סיבתי.

כקול מוביל בתחום הביולוגיה הקוונטית וכמנהיגה של QuBiT Lab, איילו מבין את החשיבות של הגדלת הגיוון בתוך המערכת האקולוגית הקוונטית. "למדענים בדרגים גבוהים יש תפקיד בהפיכת התעשייה למכילה יותר", היא הדגישה, "לא כמושיעים, אלא כבעלי ברית". כדי להיות בעלי ברית, איילו הסביר שאנשים אלה צריכים להיות מודעים לבעיות ולדעות קדומות בתחום ולעודד נשים וקבוצות מיעוט אחרות.

איילו גם הזכיר כי יש לשפר את האוריינות הקוונטית כדי שהתחום יהפוך למגוון יותר. "יש כל כך הרבה חוסר תקשורת סביב הקוונטים; עלינו לשפר את האוריינות הקוונטית הכללית עבור כל מי שיש לו תואר תיכון", אמרה. "זה כמו שקודד היה פעם, שבו רק קבוצת נישה של אנשים יכלה לקודד, ועכשיו כולם יכולים. Quantum דומה בכך שרק לכמה אנשים יש גישה אליו כעת. אנחנו צריכים להרחיב את זה כך שיכלול את כולם; פיזיקת הקוונטים נחוצה לנו כדי להבין את העולם שבו אנחנו כבר חיים".

קנה יוז-קאסלברי היא העורכת המנהלת ב-Inside Quantum Technology ומתקשרת המדע ב-JILA (שותפות בין אוניברסיטת קולורדו בולדר ו-NIST). פעימות הכתיבה שלה כוללות טכנולוגיה עמוקה, מחשוב קוונטי ובינה מלאכותית. עבודתה הוצגה ב-National Geographic, Scientific American, Discover Magazine, New Scientist, Ars Technica ועוד.

קטגוריות:
מחשוב קוונטי, מחקר, חישה, נשים בקוונטים

תגיות:
קלריס ד' איילו, ביולוגיה קוונטית, מעבדת QuBiT, נשים בקוונטים

• הפצת תוכן ויחסי ציבור מופעל על ידי SEO. קבל הגברה היום.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. העצים את עצמך. גישה כאן.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. הידע מוגבר. גישה כאן.
• PlatoESG. פחמן, קלינטק, אנרגיה, סביבה, שמש, ניהול פסולת. גישה כאן.
• PlatoHealth. מודיעין ביוטכנולוגיה וניסויים קליניים. גישה כאן.
• מקור: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/women-of-quantum-technology-dr-clarice-d-aiello-of-the-quantum-biology-tech-qubit-lab/