Vision quantique aux rayons X. Un nouveau schéma convertit un photon de rayons X de haute énergie en deux photons de plus basse énergie qui sont corrélés quantiquement. De telles corrélations peuvent être exploitées pour améliorer les performances d'une configuration d'imagerie par rayons X. Crédit :APS/Alan Stonebraker
Une équipe de chercheurs de l'Université Bar-Ilan a trouvé un moyen d'utiliser des photons corrélés pour produire des images radiographiques plus nettes. Dans leur article publié dans la revue Lettres d'examen physique , le groupe décrit leur processus et suggère des façons de l'utiliser dans des applications commerciales.
Un appareil à rayons X crée des images d'os à l'intérieur du corps en envoyant des rayons X (photons de haute énergie) sur le site blessé et en utilisant les photons pour créer une image sur film. Ceux qui traversent apparaissent sombres, ceux qui ne peuvent pas traverser entraînent des zones blanches sur le film. Mais ces films sont généralement flous à cause du rayonnement de fond. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont trouvé un moyen d'utiliser des photons corrélés pour améliorer les images.
La nouvelle méthode consistait à tirer un faisceau de rayons X sur un diamant, forçant le faisceau à se diviser en deux. La division du faisceau impliquait de diviser chacun des photons uniques du faisceau en deux photons corrélés dans les deux faisceaux nouvellement créés. Les chercheurs ont dirigé l'un des nouveaux faisceaux vers une cible à radiographier, une bande de métal avec des fentes. Un capteur a été placé derrière la cible pour capturer des photons, comme dans les machines à rayons X normales. L'autre faisceau était dirigé directement vers un détecteur. Puis, parce que les paires de photons étaient corrélées, les chercheurs ont pu déterminer quels photons tirés sur la cible provenaient du faisceau d'origine par opposition au bruit de fond. Cela a permis d'utiliser uniquement les photons du faisceau d'origine pour créer l'image radiographique.
Les chercheurs rapportent que les images créées avec leur nouvelle méthode avaient environ 1000 fois moins de bruit de fond, les rendant nettement plus nettes. Ils notent que leur méthode ne fonctionne actuellement qu'avec des faisceaux de rayons X extrêmement puissants, et ne fonctionnerait donc pas pour des applications médicales. Mais ils notent également que leur technique pourrait s'avérer utile aux scientifiques pour mieux comprendre la mécanique quantique. Ils prévoient de poursuivre leur travail, en regardant ensuite pour déterminer si les photons produits par leur technique étaient intriqués.
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