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標題: 科學家正在開發量子X射線顯微鏡﹐利用量子糾纏原理得到低輻射高解析圖像 [打印本頁]

作者: jiunn36 時間: 2020-11-27 01:27 AM 標題: 科學家正在開發量子X射線顯微鏡﹐利用量子糾纏原理得到低輻射高解析圖像

本帖最後由 jiunn36 於 2020-11-27 01:28 AM 編輯

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　　工程師最近設計了奇怪的新型X射線顯微鏡﹐利用量子特性對生物分子進行前所未有的成像方法﹐只需小部分輻射劑量就可得到高解析照片。
　　X射線顯微鏡是用來對樣品進行高解析成像的工具﹐科學家利用強大的X射線來「查看」材料(如蛋白質)原子級的結構﹑化學及電子組成。但X射線輻射穿透力強﹐也會損壞敏感一些樣品如病毒﹑細菌﹑植物細胞等﹐解決該問題的方法之一是減少輻射劑量﹐但這反過來又會降低成像解析度。
　　如果能打造出量子X射線顯微鏡﹐科學家便能以非常低的X射線劑量得到超高解析度的生物分子成像﹐於是來自美國能源部布魯克黑文國家實驗室(BNL)的團隊﹐開始在美國國家同步加速器光源Ⅱ(NSLS-Ⅱ)上建造量子增強型X射線顯微鏡(Quantum X-ray microscope)﹐將利用稱為「鬼影成像(ghost image)」的實驗技術來實現這種非凡功能。
　　典型的X射線成像是將單束光子打過樣品﹐而量子X射線鬼影成像則是將X射線分成2個糾纏的光子流﹐只有其中一個會通過樣本﹑但兩者都能收集訊息﹐也就是神秘的量子糾纏特性。NSLS-Ⅱ科學家Andrei Fluerasu表示﹐一個光子流穿過樣品並經由探測器收集數據﹐另一個光子流則編碼了光子傳播的確切方向﹐這聽起來像變魔術﹐但透過數學計算﹐我們能夠串聯起來自兩束光的訊息。
　　由於光束分離﹐因此樣品僅暴露於小劑量X射線輻射﹐且未通過樣品的光子束與通過樣品的光子束相干﹐因此可以維持全劑量X射線輻射的解析度。目前鬼影成像技術僅成功用於可見光﹐要轉化為X射線光還有一段路要走﹐正在建造的新型量子X射線顯微鏡將是第一個嘗試用鬼影成像結合X射線的技術。
　　如果一切按計畫進行﹐顯微鏡將在2023年投入營運。

作者: conductor57 時間: 2020-11-27 07:28 AM

聽起來可行不過坐起來應該困難重重，很難想像把一堆光子分開後還有順便把糾纏態分開~光子不是不可區分嗎~

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