Des images médicales sans bruit grâce à l'imagerie quantique ?

Les constructeurs de modalités d'imagerie médicale rivalisent d'innovations afin d'obtenir des images générant le moins de bruit de fond possible.

Des rayons X à corrélation quantique

Des chercheurs de l'Université Bar-Ilan, en Israël vont peut-être les aider dans leur entreprise, grâce à l'imagerie quantique. Pour faire simple, les relations entre les paires de photons sur les échelles quantiques peuvent être exploitées pour créer des images plus nettes, à résolution plus élevée que l’optique classique. Dans une étude publiée dans la Revue Physical Review X, coordonnée par le Dr Sharon Shwartz, les chercheurs ont tenté de développer une source de photons de rayons X à corrélation quantique.

Des rayons X pouvant sonder la structure des noyaux atomiques

"Étendre ces idées aux rayons X aurait des avantages essentiels, précise le Dr Scwartz. Par exemple, les rayons x peuvent imager avec une résolution atomique et peuvent sonder la structure des noyaux atomiques, des caractéristiques inaccessibles aux expériences avec la lumière visible. Cependant, personne n'a encore développé de source de photons de rayons X à corrélation quantique". Pour développer une telle source, les chercheurs ont exploité un processus connu sous le nom de Parametric Down conversion (PDC), qui est couramment utilisé pour générer des photons visibles enchevêtrés.

Générer un nombre suffisant de paires de photons corrélés

Dans ce processus, un photon «pompe» se propageant dans un cristal se scinde en deux photons dont l’énergie combinée correspond à l’énergie du photon pompe. Dans des conditions appropriées, les photons émis sont corrélés quantiquement. Cependant, le processus est très inefficace aux longueurs d'onde des rayons X. Pour générer un nombre suffisant de paires de photons corrélés, les chercheurs se sont tournés vers l’une des sources de rayons X à haute énergie les plus brillantes au monde, une ligne de lumière située au synchrotron SPring-8 au Japon.

Bref, nous sommes loin du jour où cette technologie équipera nos machines. Mais le concept est très intéressant…