Físicos finalmente han construido un dispositivo de rayos X cuántico

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Un nuevo método de imágenes de rayos X que utiliza luz con propiedades cuánticas especiales puede ahora crear imágenes más nítidas con menos radiación.

Al tomar una imagen con rayos X, un gran problema es la radiación de fondo: rayos X de otras fuentes que agregan ruido a la imagen. Tradicionalmente, evitamos eso protegiendo el área de la radiación tanto como sea posible o simplemente usando una gran dosis de rayos X para tomar la imagen.

Investigadores de la Universidad Bar-Ilan en Israel han encontrado una forma de evitarlo. Su método funciona disparando un haz de rayos X a un diamante, cuya estructura interna divide la radiación en dos haces, cada uno con la mitad de la energía del original. Cada partícula de luz, o fotón, en uno de los haces resultantes tiene un fotón correspondiente en el otro haz con propiedades cuánticas similares. Los resultados de sus hallazgos han sido publicados en la revista Physical Review X.

Uno de los dos haces, llamado «ocioso», se envía directamente hacia un detector. El otro, llamado «la señal», brilla hacia el objeto que se va a fotografiar antes de golpear un detector. Luego, se comparan las lecturas de los dos detectores.

Debido a que cada fotón ocioso corresponde a un fotón de señal particular, es fácil determinar qué fotones son del haz de los investigadores y cuáles son del fondo. En otras palabras, los fotones se crean de dos en dos. Saber qué fotones son del haz de señal y cuáles son del fondo permite a los investigadores hacer una imagen extremadamente nítida. Su imagen de la tira de metal usando este método tenía aproximadamente mil veces menos ruido aleatorio que las imágenes tomadas con un solo haz de rayos X.

Según los investigadores, la esperanza a largo plazo es usar esto en imágenes médicas pero esta configuración requiere un haz de rayos X muy fuerte de un tipo que solo se puede proporcionar en aceleradores de partículas grandes, por lo que aún no se puede usar en hospitales. Sin embargo, podría usarse en física fundamental, ya que este tipo de pares de partículas puede ayudarnos a aprender sobre cómo funciona la mecánica cuántica.

Fuente: Science Alert.

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