В фотоновом режиме: ученые повысят точность томографов на квантовом уровне

Фото: ИЗВЕСТИЯ/Сергей Лантюхов

Ученые Московского физико-технического института (МФТИ) совместно с коллегами из Института ядерных исследований РАН (ИЯИ РАН) получили неожиданные результаты экспериментов о поведении фотонов при так называемом комптоновском рассеянии — одной из основных форм взаимодействия фотонов.

Частицы света регистрируются при проведении позитронно-эмиссионный томографии (ПЭТ) для точного определения местоположения раковых опухолей, поэтому новые фундаментальные данные позволят избежать ошибок во время диагностики, а также помогу создать ПЭТ-аппараты нового поколения.

Эффектом Комптона называют рассеяние фотона заряженной частицей, чаще всего электроном. Ранее считалось, что при этом теряется квантовая запутанность, то есть способность частиц находиться в нескольких состояниях одновременно. Однако исследования на специальной установки показали, что она практически полностью сохраняется.

Явление квантовой запутанности представляет собой один из фундаментальных ресурсов квантовых технологий, пояснил «Известиям» научный руководитель Центра квантовых технологий физического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова профессор Сергей Кулик.

— Это свойство используется во многих практических приложениях квантовых технологий — при построении систем квантовой связи, в квантовых вычислительных устройствах и в высокочувствительных квантовых сенсорах. Обсуждаемый в работе эффект может иметь прямое отношение к созданию нового поколения ПЭТ, однако требует дальнейшего изучения именно в смысле диагностических применений в медицине, биологии и при восстановлении изображений объектов в условиях рассеивающей среды, — сказал Сергей Кулик.

Источник: Известия

Автор: Danil Serbin