Visão de raios-x quânticos. Um novo esquema converte um fóton de alta energia de raios-X em dois fótons de baixa energia que são correlacionados quânticos. Essas correlações podem ser aproveitadas para impulsionar o desempenho de uma configuração de imagem de raio-x. Crédito:APS / Alan Stonebraker
Uma equipe de pesquisadores da Universidade Bar-Ilan encontrou uma maneira de usar fótons correlacionados para fazer imagens de raios-X mais nítidas. Em seu artigo publicado na revista Cartas de revisão física , o grupo descreve seu processo e sugere maneiras de usá-lo em aplicações comerciais.
Uma máquina de raios X cria imagens de ossos dentro do corpo disparando raios X (fótons de alta energia) no local ferido e usando os fótons para criar uma imagem no filme. Aqueles que passam parecem escuros - aqueles que não podem passar resultam em áreas brancas no filme. Mas esses filmes geralmente são nebulosos por causa da radiação de fundo. Neste novo esforço, os pesquisadores descobriram uma maneira de usar fótons correlacionados para melhorar as imagens.
O novo método envolveu o disparo de um feixe de raios-X em um diamante, forçando o feixe a se dividir em dois. A divisão do feixe envolveu a divisão de cada um dos fótons do feixe em dois fótons correlacionados nos dois feixes recém-criados. Os pesquisadores direcionaram um dos novos feixes para um alvo a ser radiografado - uma tira de metal com fendas. Um sensor foi colocado atrás do alvo para capturar fótons, como em máquinas de raio-X normais. O outro feixe foi apontado diretamente para um detector. Então, porque os pares de fótons estavam correlacionados, os pesquisadores foram capazes de determinar quais fótons disparados no alvo eram do feixe original, em oposição ao ruído de fundo. Isso permitiu usar apenas os fótons do feixe original para fazer a imagem de raios-X.
Os pesquisadores relatam que as imagens criadas com seu novo método tinham aproximadamente 1000 vezes menos ruído de fundo, tornando-os significativamente mais nítidos. Eles observam que seu método atualmente funciona apenas com feixes de raios-X extremamente fortes, e, portanto, não funcionaria para aplicações médicas. Mas eles também observam que sua técnica pode ser útil para os cientistas entenderem melhor a mecânica quântica. Eles planejam continuar seu trabalho, olhando a seguir para determinar se os fótons produzidos por sua técnica estavam emaranhados.
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