Исследование МФТИ меняет представления о квантовой запутанности в медицине

Учёные Московского физико-технического института (МФТИ) совместно с Институтом ядерных исследований РАН получили неожиданные результаты, касающиеся сохранения квантовой запутанности при комптоновском рассеянии фотонов. По данным исследования, опубликованного в журнале Scientific Reports (Nature Portfolio), квантовая запутанность сохраняется практически полностью даже при значительных углах рассеяния, что ставит под сомнение существующие представления о взаимодействии фотонов.

Квантовая запутанность — это способность квантовых состояний сохранять суперпозицию на больших расстояниях. Ранее считалось, что взаимодействие с окружающей средой приводит к потере этого эффекта, однако новые данные показывают обратное.

Ассистент кафедры общей физики МФТИ Султан Мусин отметил, что открытие открывает новые возможности для создания позитронно-эмиссионных томографов (ПЭТ) нового поколения. ПЭТ используется для визуализации метаболических процессов в организме, в частности, для выявления опухолей, посредством регистрации гамма-лучей, возникающих при аннигиляции позитронов и электронов.

Первоначально предполагалось, что различия в поляризации между начальными и рассеянными фотонами смогут улучшить качество визуализации, однако эксперименты не подтвердили эту гипотезу. Ученые не обнаружили ожидаемых различий в поляризационных корреляциях, что делает подход к созданию квантовых томографов на основе поляризации нецелесообразным.

По словам Мусина, результаты показали, что запутанные состояния аннигиляционных фотонов не распадаются на несвязанные, как считалось ранее. Это открытие не только меняет взгляды на квантовую запутанность, но и представляет вызов для дальнейшего развития квантовых технологий в медицинской визуализации.

Ранее «Медздрав.Инфо» сообщал, что российские ученые оценили эффективность антиковидной плазмы.