Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Квантовая запутанность улучшит ядерную медицину
Ученые нашли способ получать информацию из гамма-излучения, которое не может достигнуть детекторов при ПЭТ-сканировании организма. Новый метод позволит точнее и более безопасно для пациентов проводить медицинские исследования.
Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ-сканирование) — один из самых эффективных методов диагностики рака и ценный инструмент для выявления болезни Альцгеймера. Этот метод позволяет наблюдать, как функционируют органы и ткани, отслеживая предварительно введенное в организм радиоактивное вещество.
Некоторые клетки, такие как раковые, поглощают больше глюкозы и выглядят ярче на ПЭТ-скане. Принцип действия метода такой: радиоактивный материал испускает частицы-позитроны, они аннигилируют с электронами в организме с испусканием гамма-излучения. Оно попадает в детекторы ПЭТ-сканера, по его характеристикам можно построить трехмерную картину исследуемой части организма. Опухоли генерируют больше гамма-частиц, чем здоровые ткани.
Обнаружение гамма-частиц затруднено тем, что они рассеиваются и теряют энергию до попадания в детектор. Это явление известно как «мусорные» рассеянные события. Исследование специалистов из Йоркского университета нацелено на использование этих рассеянных сигналов с помощью квантовой физики для повышения точности ПЭТ-сканирования.
Квантовая запутанность — явление, при котором частицы взаимосвязаны таким образом, что состояние одной мгновенно влияет на состояние другой, независимо от расстояния между ними. Ученые научились генерировать гамма-частицы в состоянии квантовой запутанности. Новое исследование показало, что квантовая запутанность в значительной степени сохраняется в процессе рассеяния гамма-частиц.
Этот результат открывает возможности для использования искусственного интеллекта и машинного обучения в анализе данных, создаваемых в результате таких событий. Наблюдение за второй запутанной частицей позволит получать больше данных из одного раунда томографического исследования. Это, в свою очередь, может привести к созданию более чувствительных диагностических инструментов и потенциально снизить дозу облучения для пациентов.
«Надежность квантовой запутанности между ПЭТ-фотонами стала для нас настоящим сюрпризом. Теперь, когда мы понимаем эту квантовую запутанность на более фундаментальном уровне, применение квантовой информации в ПЭТ-сканировании стало вполне реальной возможностью», — объяснил глава проекта, профессор Дэниел Уоттс (Daniel Watts), председатель кафедры адронной и ядерной физики Йоркского университета (Великобритания).
Новое исследование в области квантовой запутанности может значительно улучшить методы диагностики заболеваний, таких как рак и болезнь Альцгеймера.
Научная работа опубликована в журнале Physical Review Letters.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые давно знают как с хорошим приближением прогнозировать рост поверхностей. Но экспериментально подтвердить точное соответствие реальных процессов и модели — гораздо более сложная задача, у которой, тем не менее, есть решение.
На Меркурии может появиться первый в истории «вечный рассвет»: ученые предложили отправить туда планетоход, который будет постоянно ехать вдоль границы дня и ночи. Подход открывает путь к изучению одного из самых загадочных миров Солнечной системы без риска разрушительного перегрева.
Микробиологи вырастили неизвестный ранее вид Асгард-архей из гиперсоленых микробных матов и впервые сделали 3D-снимки их прямого физического контакта с симбиотическими бактериями. Анализ томограмм показал встречное структурное движение: археи формируют сложную сеть из нитей и отпочковывающихся мембранных пузырьков, а бактерии прокладывают к этой сети прямые белковые нанотрубки. Визуализация подтверждает гипотезу о том, что эукариотические клетки возникли в результате тесного физического и метаболического переплетения двух микроорганизмов.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Ученые давно знают как с хорошим приближением прогнозировать рост поверхностей. Но экспериментально подтвердить точное соответствие реальных процессов и модели — гораздо более сложная задача, у которой, тем не менее, есть решение.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
В парках некоторых стран все чаще можно заметить странную картину: синицы и воробьи вместо пуха и веточек приносят в клювах сигаретные окурки. Орнитологи из Польши решили выяснить, зачем птицы выстилают гнезда мусором, пропитанным никотином. Оказалось, пернатые нашли способ использовать вредную человеческую привычку для защиты своего потомства. Но, как это часто бывает в природе, у медали есть обратная сторона.
Марсоход «Персеверанс» обнаружил в камнях на кромке кратера Езеро спектральные признаки минерала корунда, из которого на Земле образуются рубины и сапфиры. Такие спектры на Красной планете зарегистрировали впервые. Теперь ученые пытаются понять, при каких процессах он мог там сформироваться, ведь условия на Марсе заметно отличаются от тех, в которых корунд обычно образуется на Земле.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии