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 За последние 10 тысяч лет направленный естественный отбор способствовал эволюции почти 500 генов в ДНК жителей Западной Евразии, что повлияло на их внешний вид и восприимчивость к различным заболеваниям, установили авторы нового исследования.
Ветер на спутнике Сатурна Титане способен поднимать огромные волны, даже если он очень слабый. Эти волны формируют берега, переносят осадки, перемешивают жидкости и даже влияют на климат луны. Изучая их, планетологи могут понять, как устроены потенциально обитаемые миры за пределами Земли.
Ученые впервые подробно изучили состав самых дальних колец Урана. Выяснилось, что одно из них похоже на ледяное облако пыли, а другое богато органикой. Открытие помогает восстановить историю столкновений спутников и показывает, как именно формируются пылевые системы вокруг планет.
За последние 10 тысяч лет направленный естественный отбор способствовал эволюции почти 500 генов в ДНК жителей Западной Евразии, что повлияло на их внешний вид и восприимчивость к различным заболеваниям, установили авторы нового исследования.
Ученые продолжают исследовать фундаментальные частицы на неделимость. На этот раз на БАК исследовали кварки и не нашли у них признаков составной частицы.
Что, если развитые цивилизации во Вселенной не исчезают навсегда, а периодически «выключаются», переживая циклы коллапсов и восстановлений? Модель, разработанная авторами нового исследования, показывает, что такая прерывистая жизнь может объяснить космическую тишину — и переосмыслить будущее Земли.
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.
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.
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.
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