論文の概要: Non-maximal entanglement of photons from positron-electron annihilation demonstrated using a novel plastic PET scanner

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.08574v2
• Date: Wed, 18 Sep 2024 14:11:16 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-09-19 22:53:23.225173
• Title: Non-maximal entanglement of photons from positron-electron annihilation demonstrated using a novel plastic PET scanner
• Title（参考訳）: 新規プラスチックPETスキャナーを用いた陽電子消滅による光子の非最大絡み合いの実証
• Authors: P. Moskal, D. Kumar, S. Sharma, E. Y. Beyene, N. Chug, A. Coussat, C. Curceanu, E. Czerwinski, M. Das, K. Dulski, M. Gorgol, B. Jasinska, K. Kacprzak, T. Kaplanoglu, L. Kaplon, K. Klimaszewski, T. Kozik, E. Lisowski, F. Lisowski, W. Mryka, S. Niedzwiecki, S. Parzych, E. P. del Rio, L. Raczynski, M. Radler, R. Y. Shopa, M. Skurzok, E. L. Stepien, P. Tanty, K. Tayefi Ardebili, K. Valsan Eliyan, W. Wislicki,
• Abstract要約: 現在のPETシステムは、陽電子放出放射性同位元素を標識した分子を、消滅から2つの光子の伝播方向を検出することによって追跡している。 ここでは, プラスチックシンチレータを用いた新しいJ-PETスキャナについて述べる。 多孔質高分子では、光子偏光相関は最大エンタングルド光子よりも弱いが、分離可能な光子よりも強いことが示される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In the state-of-the-art Positron Emission Tomography (PET), information about the polarization of annihilation photons is not available. Current PET systems track molecules labeled with positron-emitting radioisotopes by detecting the propagation direction of two photons from positron-electron annihilation. However, annihilation photons carry more information than just the site where they originated. Here we present a novel J-PET scanner built from plastic scintillators, in which annihilation photons interact predominantly via the Compton effect, providing information about photon polarization in addition to information on photon direction of propagation. Theoretically, photons from the decay of positronium in a vacuum are maximally entangled in polarization. However, in matter, when the positron from positronium annihilates with the electron bound to the atom, the question arises whether the photons from such annihilation are maximally entangled. In this work, we determine the distribution of the relative angle between polarization orientations of two photons from positron-electron annihilation in a porous polymer. Contrary to prior results for positron annihilation in aluminum and copper, where the strength of observed correlations is as expected for maximally entangled photons, our results show a significant deviation. We demonstrate that in porous polymer, photon polarization correlation is weaker than for maximally entangled photons but stronger than for separable photons. The data indicate that more than 40% of annihilations in Amberlite resin lead to a non-maximally entangled state. Our result indicates the degree of correlation depends on the annihilation mechanism and the molecular arrangement. We anticipate that the introduced Compton interaction-based PET system opens a promising perspective for exploring polarization correlations in PET as a novel diagnostic indicator.
• Abstract（参考訳）: 最新のポジトロン放射トモグラフィ(PET)では、消滅光子の偏光に関する情報は得られていない。 現在のPETシステムは、陽電子消滅から2つの光子の伝播方向を検出することで、陽電子放出放射性同位元素を標識した分子を追跡している。 しかし、消滅光子は、その起源の場所だけでなく、より多くの情報を持っている。 本稿では, プラスチックシンチレータを用いた新しいJ-PETスキャナについて述べる。そこでは, 消滅光子がコンプトン効果を介して主に相互作用し, 光子偏光に関する情報に加えて光子偏光に関する情報を提供する。 理論的には、真空中のポジトロニウムの崩壊による光子は極性化において最大に絡み合っている。 しかし、ポジトロニウムの陽電子が原子に結合した電子と消滅すると、そのような消滅からの光子が最大に絡み合っているかどうかが問題となる。 本研究では,多孔性高分子における陽電子消滅反応から,2つの光子の偏光配向間の相対角の分布を決定する。 アルミニウムと銅の陽電子消滅効果は, 最大エンタングルド光子に対して観測された相関の強度が期待されるのに対して, 結果は有意な偏差を示した。 多孔質高分子では、光子偏光相関は最大エンタングルド光子よりも弱いが、分離可能な光子よりも強いことが示される。 この結果は、アンバーライト樹脂中のアニヒレーションの40%以上が、非最大エンタングル状態につながることを示している。 その結果, 相関の度合いは消滅機構と分子配置に依存することがわかった。 提案するコンプトン相互作用に基づくPETシステムは,新しい診断指標としてPETの偏光相関を探索する上で有望な視点を開くことを期待する。

関連論文リスト

• Convert laser light into single photons via interference [5.7581597418105055]
  レーザー光を単一光子に変換するエレガントな経路は、強い結合状態にある単一の原子を持つキャビティ内の光子遮断に基づいている。 本稿では、共振器結合から単一量子エミッタに放出される弱いが超束縛された非コヒーレント場と破壊的に干渉することにより、レーザ光を単一光子に変換する干渉ベースのアプローチを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-03-25T22:58:48Z)
• Generation of heralded vector-polarized single photons in remotely controlled topological classes [0.0]
  電圧制御されたスピン-軌道角運動量変換器qプレート装置によりレーザビームを形成する。 このようなビームは、自然パラメトリックダウンコンバージョン(SPDC)フォトンペア源のポンプとして使用される。 本研究は,ベクトル偏光構造だけでなく,強度/位相分布の単一光子移動に対するフルポンプを実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-02-16T19:44:44Z)
• Directional spontaneous emission in photonic crystal slabs [49.1574468325115]
  自発放出は、励起量子エミッタが量子ゆらぎによって基底状態に緩和される基本的な平衡過程である。 これらの光子を介する相互作用を修正する方法の1つは、エミッターの双極子放射パターンを変更することである。 我々の研究は、これらの方向の放出パターンと前述の変数の相互作用を詳しく調べ、未発見の量子光学現象を微調整する可能性を明らかにした。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-12-04T15:35:41Z)
• Time-resolved purification of photon pairs from ultrasmall sources [0.0]
  ニオブ酸リチウムの7$mu$m膜中に生成する2光子状態の純度を0.002から0.99に引き上げる。 高い純度で、緩和相整合により同時に生成される光子対の異なる偏光状態を観察し、特徴付けることができた。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-07-10T18:56:20Z)
• Entanglement of annihilation photons [141.5628276096321]
  陽電子消滅時に生成する光子対の量子エンタングルメントに関する新しい実験結果を示す。 多くの測定にもかかわらず、光子の絡み合いの実験的な証拠は残っていない。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-10-14T08:21:55Z)
• Quantum density matrix theory for a laser without adiabatic elimination of the population inversion: transition to lasing in the class-B limit [62.997667081978825]
  B級量子密度行列モデルは、統一理論におけるコヒーレンスと光子相関を正確に記述することができない。 ここでは、一般クラスBレーザーに対する密度行列の理論的アプローチを行い、光子のフォック基底におけるフォトニックおよび原子還元密度行列の閉方程式を提供する。 このモデルは、クラスBレーザーデバイスにおける数光子分岐と非古典光子相関の研究を可能にし、コヒーレント結合ナノレーザーアレイの量子記述を活用する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-05-26T16:33:51Z)
• Two-photon Annihilation of Positrons with K-shell Electrons of H-like ions [0.0]
  H型イオンの1s状態に電子が結合した陽電子の2光子消滅は、完全に相対論的QEDフレームワーク内で計算される。 核との相互作用は非摂動的に扱われ、重イオンの強い束縛された内殻との消滅のために計算を行うことができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-13T20:25:33Z)
• Correlations between cascaded photons from spatially localized biexcitons in ZnSe [55.41644538483948]
  aSe量子井戸における不純物-原子複合体におけるバイエクシトン崩壊からの放射カスケードを実証する。 この結果は、放射カスケードを用いたフォトニック量子技術の潜在的な基盤として不純物原子 inSe を確立する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-11T23:15:37Z)
• Single quantum emitters with spin ground states based on Cl bound excitons in ZnSe [55.41644538483948]
  InSeにおけるCl不純物に基づく電子スピン量子ビットを持つ新しいタイプの単一光子エミッタを示す。 その結果, 単一Cl不純物はフォトニック界面を有する単一光子源として好適であることが示唆された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-11T04:29:21Z)
• Rapidly enhanced spin polarization injection in an optically pumped spin ratchet [49.1301457567913]
  高速分極可能な電子を利用してスピン注入速度を向上する戦略について報告する。 ダイヤモンド中の13C原子核に偏極を注入する窒素空孔中心電子のモデル系でこれを実証する。 スピンラチェット偏光伝達機構により、スピン注入速度を2桁以上向上させる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-12-14T08:23:10Z)
• State Readout of a Trapped Ion Qubit Using a Trap-Integrated Superconducting Photon Detector [0.0]
  トラップ積分光子検出器を用いたイオン量子ビットの高忠実性読出しについて報告する。 平均読み出し精度は0.9991(1)であり、平均読み出し時間は46$mu$sである。 イオンと検出器の間に干渉する光学素子がないため、イオン蛍光を自己校正光源として利用し、検出器の量子効率と光子入射角と偏光への依存性を決定することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-07-31T20:09:13Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。