Исследовательская группа российских физиков создала прототип квантового сенсора на основе азотно-вакансионных центров (NV-центров) в алмазе, пригодного для медицинской диагностики¹. Разработка позволяет регистрировать сверхслабые магнитные поля, генерируемые биологическими клетками, что открывает возможности для ранней диагностики онкологических и нейродегенеративных заболеваний без инвазивных процедур.
Принцип работы
NV-центры в алмазе — это точечные дефекты кристаллической решётки, в которых атом углерода заменён атомом азота с соседней вакансией. Такие центры обладают квантово-механическими спиновыми свойствами, чрезвычайно чувствительными к внешним магнитным полям². Возбуждённые лазером, они излучают флуоресценцию, параметры которой кодируют информацию об измеренном поле.
Прототип российских учёных достигает чувствительности на уровне фемтотесла — это в миллиард раз меньше поля Земли. При такой чувствительности можно регистрировать магнитные поля, создаваемые ионными токами внутри отдельных клеток.
Медицинские применения
Сверхчувствительная магнитометрия открывает несколько медицинских применений³:
- Ранняя онкодиагностика по аномальным магнитным сигнатурам опухолевых клеток
- Нейровизуализация без МРТ-оборудования (магнитоэнцефалография)
- Кардиодиагностика по магнитным полям сердца
- Мониторинг нейродегенеративных процессов
По словам руководителя группы, до клинических испытаний ещё несколько лет работы — нужно миниатюризировать прибор и повысить его надёжность в условиях помех.
Финансирование и международный контекст
Разработка ведётся при поддержке Российского научного фонда в рамках программы «Квантовые технологии»¹. Аналогичные работы параллельно ведут лаборатории в США, Германии и Китае. По оценке специалистов, Россия входит в пятёрку стран — лидеров по количеству публикаций в области квантовых сенсоров.
Квантовые сенсоры — это следующий шаг после квантовых компьютеров. Медицина станет одним из первых рынков, где они найдут реальное применение, — отметил директор по науке РНФ².
---
¹ Разработка и финансирование — ТАСС, февраль 2026 — tass.ru
² Принцип NV-центров — «Российская газета», наука, февраль 2026 — rg.ru
³ Медицинские применения — Министерство науки и высшего образования РФ — minobrnauki.gov.ru