論文の概要: Photon quantum entanglement in the MeV regime and its application in PET imaging

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.04939v1
• Date: Wed, 9 Dec 2020 09:48:14 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-21 08:17:46.528034
• Title: Photon quantum entanglement in the MeV regime and its application in PET imaging
• Title（参考訳）: MeV系における光子量子絡み合いとPETイメージングへの応用
• Authors: D.P. Watts, J. Bordes, J.R. Brown, A. Cherlin, R. Newton, J. Allison, M. Bashkanov, N. Efthimiou, N.A. Zachariou
• Abstract要約: PETで利用した2つの陽電子消滅光子間の線形分極の量子絡み合いを利用する利点を実証する。 新しいシミュレーションには、MeVスケール光子の物質との相互作用に対する量子絡み合いの予測の影響が含まれる。 改良された設定により、MeV系における光子の絡み合い損失に関する最初の実験的な制約が可能となった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Positron Emission Tomography (PET) is a widely-used imaging modality for medical research and clinical diagnosis. Here we demonstrate, through detailed experiments and simulations, an exploration of the benefits of exploiting the quantum entanglement of linear polarisation between the two positron annihilation photons utilised in PET. A new simulation, which includes the predicted influence of quantum entanglement on the interaction of MeV-scale photons with matter, is validated by comparison with experimental data from a cadmium zinc telluride (CZT) PET demonstrator apparatus. In addition, a modified setup enabled the first experimental constraint on entanglement loss for photons in the MeV regime. Quantum-entangled PET offers new methodologies to address key challenges in next generation imaging. As an indication of the potential benefits, we present a simple method to quantify and remove in-patient scatter and random backgrounds using only the quantum entanglement information in the PET events.
• Abstract（参考訳）: PET(Positron Emission Tomography)は、医学研究や臨床診断に広く用いられている画像モダリティである。 ここでは、詳細な実験とシミュレーションを通じて、PETで利用した2つの陽電子消滅光子間の線形偏光の量子的絡み合いを利用する利点を探求する。 MeVスケールの光子と物質との相互作用に対する量子絡み合いの影響を予測した新しいシミュレーションを、カドミウム亜鉛テルリド(CZT)PET実証装置の実験データと比較して検証した。 さらに、改良された設定により、MeV系における光子の絡み合い損失に関する最初の実験的制約が可能となった。 量子絡み合ったPETは、次世代イメージングにおける重要な課題に対処する新しい手法を提供する。 そこで本研究では,PETイベントにおける量子エンタングルメント情報のみを用いて,患者内散乱とランダム背景の定量化と除去を行う簡単な方法を提案する。

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