正電子發(fā)射斷層掃描(PET 掃描)是診斷癌癥最有效的方法之一，也是檢測(cè)阿爾茨海默病的寶貴工具。這種方法允許您通過跟蹤先前引入體內(nèi)的放射性物質(zhì)來觀察器官和組織的功能。

有些細(xì)胞，例如癌細(xì)胞，會(huì)吸收更多的葡萄糖，在 PET 掃描中顯得更亮。該方法的工作原理是：放射性物質(zhì)發(fā)射正電子粒子，它們與體內(nèi)的電子湮滅，發(fā)射伽馬射線。它進(jìn)入 PET 掃描儀的探測(cè)器;根據(jù)其特性，可以構(gòu)建所研究的身體部位的三維圖像。腫瘤比健康組織產(chǎn)生更多的伽馬粒子。

伽馬粒子的探測(cè)很困難，因?yàn)樗鼈冊(cè)诘竭_(dá)探測(cè)器之前會(huì)散射并損失能量。這種現(xiàn)象被稱為“垃圾”分散事件。約克大學(xué)的研究旨在利用量子物理學(xué)來利用這些散射信號(hào)來提高 PET 掃描的準(zhǔn)確性。

量子糾纏是一種粒子相互連接的現(xiàn)象，無論它們之間的距離如何，一個(gè)粒子的狀態(tài)會(huì)立即影響另一個(gè)粒子的狀態(tài)。科學(xué)家們已經(jīng)學(xué)會(huì)在量子糾纏狀態(tài)下產(chǎn)生伽馬粒子。一項(xiàng)新的研究表明，在伽馬射線粒子的散射過程中，量子糾纏在很大程度上是守恒的。

這一結(jié)果開啟了使用人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)來分析此類事件生成的數(shù)據(jù)的可能性。觀察第二個(gè)糾纏粒子將使單輪斷層掃描獲得更多數(shù)據(jù)。反過來，這可能會(huì)帶來更靈敏的診斷工具，并有可能減少患者的輻射暴露。