量子鑽石開啟分子分析新紀元─以色列理工執行歐盟「QUENCH」計畫
在未來的化學與醫學實驗室裡，診斷疾病或分析物質結構的關鍵，可能來自一顆肉眼難辨的「量子鑽石」。由歐盟資助的跨國研究聯盟QUENCH，正致力於讓這項想像成真。該計畫由以色列理工學院（Technion）化學學院Aharon Blank教授領導，結合來自德國、法國、奧地利與丹麥的六所歐洲研究機構，共同推動分子分析技術的「量子飛躍（Quantum Leap）」。
鑽石中的量子秘密
目前廣泛應用於醫學診斷、材料研究與品質檢測的核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，NMR）技術，一直受限於靈敏度。傳統NMR儀器雖能「聽見」分子信號，但就像收音機雜音太大，使得微弱的細節被掩蓋。QUENCH團隊的創新解方，是利用鑽石中的特殊缺陷—氮空位中心（nitrogen-vacancy center，NV center）。這些原子級的小瑕疵，恰好能作為極度敏感的量子感測器，捕捉微小磁場變化。透過這項技術，團隊成功將可偵測頻率範圍從數MHz提升至85 MHz，靈敏度提高達十倍。這意味著科學家能在更高解析度下觀察分子結構，揭開以往被雜訊掩蓋的化學訊號。對於藥物研發、材料設計與生命科學領域而言，這項突破讓研究人員得以看見以往隱藏在雜訊背後的分子細節，開啟全新的觀測維度。
歐洲科學家的聯合艦隊
這項國際合作集結了以色列理工學院、德國司徒加特大學、法國國家科學研究中心（CNRS）與原子能暨替代性能源署（CEA）、奧地利維也納大學、丹麥理工大學，以及德國NVision Imaging Technologies公司等七個單位。團隊跨越物理、化學、材料與工程等領域，攜手打造新一代量子感測平台，目標是徹底改寫NMR的應用方式。Blank教授指出，這個團隊充分展現了歐洲層級合作所帶來的深遠科學進展；透過結合不同領域的專業，研究團隊正在創造出幾年前仍難以想像的科研工具。這項研究獲得歐盟Horizon Europe計畫資助。隨著量子感測技術不斷精進，核磁共振將不再只是醫院中的成像儀器，而有望成為揭示生命與物質奧秘的「量子顯微鏡」。
資料來源：https://www.technion.ac.il/en/blog/article/in-collaboration-with-the-technion-eu-funded-consortium-aims-to-make-a-quantum-leap-in-molecular-analysis/
