la physique quantique
La physique quantique, c’est la branche de la physique qui s’occupe du très, très petit : atomes, électrons, photons, et toutes les particules qui composent la matière et la lumière.
Elle décrit un monde qui ne fonctionne pas comme notre expérience quotidienne — un monde où les règles sont étranges, mais parfaitement vérifiées par les expériences.
Voici l’essentiel :
1. Les particules sont aussi des ondes
En physique classique, on a : une balle est une balle, une onde est une onde.
En physique quantique, un électron ou un photon se comporte parfois comme une particule, parfois comme une onde — c’est la dualité onde-particule.
2. L’incertitude est inévitable
D’après le principe d’Heisenberg, on ne peut pas connaître à la fois la position et la vitesse exactes d’une particule. Ce n’est pas parce que nos instruments sont limités ; c’est une loi fondamentale de la nature.
3. Les états superposés
Avant qu’on mesure un système quantique, il peut exister dans plusieurs états à la fois.
Par exemple : un électron peut être ici et là-bas en même temps, jusqu’à ce qu’on l’observe. La mesure "fait choisir" un état.
4. L’intrication
Deux particules peuvent devenir liées de telle sorte que mesurer l’une influence instantanément l’état de l’autre, même à des années-lumière de distance.
Einstein appelait ça "action fantomatique à distance", et pourtant, ça marche vraiment.
5. Le hasard est fondamental
En physique classique, si on connaît les conditions initiales, on peut tout prédire.
En physique quantique, même en connaissant tout, on ne peut prédire que des probabilités.
Applications concrètes
Malgré son étrangeté, la physique quantique n’est pas juste théorique :
Les lasers
Les puces électroniques
L’IRM médicale
La cryptographie quantique
Les futurs ordinateurs quantiques
la dualité onde-particule
La dualité onde-particule est l’idée — confirmée par de nombreuses expériences — que les entités microscopiques comme les électrons, photons, atomes, etc., ne sont pas seulement des particules (comme de minuscules billes) ni seulement des ondes (comme des vagues d’eau ou des ondes sonores), mais qu’elles peuvent se comporter comme l’un ou l’autre selon la situation.
1. Quand elles agissent comme des particules
Si on détecte un photon ou un électron avec un capteur, il apparaît en un point précis :
Un photon touche une cellule photo-électrique → clic, comme si c’était une bille.
Un électron heurte un écran → il laisse un impact localisé.
2. Quand elles agissent comme des ondes
Si on ne regarde pas exactement où se trouve la particule, elle se comporte comme une onde qui peut se superposer et interférer :
L’expérience des fentes de Young le montre :
On envoie des particules une par une sur un écran avec deux fentes.
Si on ne regarde pas par quelle fente elles passent → elles créent un motif d’interférences, comme des vagues qui se superposent.
Mais si on met un détecteur pour savoir par quelle fente elles passent → plus d’interférences, elles se comportent comme des billes.
3. Ce que ça signifie vraiment
En mécanique quantique, une particule est décrite par une fonction d’onde, qui donne la probabilité de la trouver à tel ou tel endroit.
Avant la mesure, cette "onde de probabilité" peut s’étendre, interférer, se superposer à elle-même.
La mesure "réduit" la fonction d’onde et la particule se manifeste en un point précis.
Ce n’est pas que la particule choisit d’être onde ou particule :
Elle est un objet quantique, qui a des propriétés d’onde et de particule, mais nous voyons l’une ou l’autre selon la façon dont on l’observe.
donner la formule mathematique
La dualité onde-particule se décrit mathématiquement avec l’équation de de Broglie, qui relie la nature ondulatoire d’une particule à sa quantité de mouvement :
𝜆
=
ℎ
𝑝
λ=
p
h
où :
𝜆
λ = longueur d’onde associée à la particule
ℎ
h = constante de Planck (
6
,
626
×
10
−
34
J
⋅
s
6,626×10
−34
J⋅s)
𝑝
p = quantité de mouvement de la particule (
𝑝
=
𝑚
𝑣
p=mv pour une particule non relativiste)
Exemple :
Un électron se déplaçant à
2
×
10
6
m
/
s
2×10
6
m/s (masse
𝑚
=
9
,
11
×
10
−
31
k
g
m=9,11×10
−31
kg) a :
𝑝
=
𝑚
𝑣
=
(
9
,
11
×
10
−
31
)
(
2
×
10
6
)
≈
1
,
82
×
10
−
24
k
g
⋅
m
/
s
p=mv=(9,11×10
−31
)(2×10
6
)≈1,82×10
−24
kg⋅m/s
𝜆
=
6
,
626
×
10
−
34
1
,
82
×
10
−
24
≈
3
,
64
×
10
−
10
m
λ=
1,82×10
−24
6,626×10
−34
≈3,64×10
−10
m
→ soit une longueur d’onde comparable à la taille d’un atome, ce qui explique pourquoi l’électron peut produire des interférences comme une onde.
Parfait — allons-y. Je vais montrer la formule des franges pour une expérience à deux fentes, puis calculer deux exemples (un électron — avec la vitesse que j’ai utilisée plus tôt — et un photon vert).
Formule utile (petré angle petit)
𝑦
=
𝜆
𝐷
𝑑
y=
d
λD
où
•
𝑦
y = espacement entre franges consécutives sur l’écran (m),
•
𝜆
λ = longueur d’onde de la particule/onde (m),
•
𝐷
D = distance entre les fentes et l’écran (m),
•
𝑑
d = séparation entre les deux fentes (m).
Hypothèses (exemples)
séparation des fentes
𝑑
=
1.0
×
10
−
6
m
d=1.0×10
−6
m (1 µm)
distance écran
𝐷
=
1.0
m
D=1.0 m
Exemple A — électron
Rappel de de Broglie :
𝜆
=
ℎ
𝑝
λ=
p
h
avec
𝑝
=
𝑚
𝑣
p=mv.
Calculs (valeurs utilisées) :
ℎ
=
6.626
×
10
−
34
J
⋅
s
h=6.626×10
−34
J⋅s
𝑚
𝑒
=
9.11
×
10
−
31
k
g
m
e
=9.11×10
−31
kg
𝑣
=
2.0
×
10
6
m
/
s
v=2.0×10
6
m/s
quantité de mouvement :
𝑝
=
𝑚
𝑒
𝑣
=
9.11
×
10
−
31
×
2.0
×
10
6
=
1.822
×
10
−
24
k
g
⋅
m
/
s
p=m
e
v=9.11×10
−31
×2.0×10
6
=1.822×10
−24
kg⋅m/s.
longueur d’onde :
𝜆
𝑒
=
6.626
×
10
−
34
1.822
×
10
−
24
≈
3.637
×
10
−
10
m
λ
e
=
1.822×10
−24
6.626×10
−34
≈3.637×10
−10
m (≈
0.364
0.364 nm).
espacement des franges :
𝑦
𝑒
=
𝜆
𝑒
𝐷
𝑑
=
3.637
×
10
−
10
×
1
1
×
10
−
6
≈
3.6366
×
10
−
4
m
y
e
=
d
λ
e
D
=
1×10
−6
3.637×10
−10
×1
≈3.6366×10
−4
m.
→
𝑦
𝑒
≈
3.6
×
10
−
4
m
=
0.36
m
m
y
e
≈3.6×10
−4
m=0.36 mm.
Exemple B — photon (lumière verte, λ ≈ 550 nm)
Prendre
𝜆
ph
=
550
n
m
=
5.5
×
10
−
7
m
λ
ph
=550 nm=5.5×10
−7
m.
𝑦
ph
=
5.5
×
10
−
7
×
1
1
×
10
−
6
=
5.5
×
10
−
1
m
y
ph
=
1×10
−6
5.5×10
−7
×1
=5.5×10
−1
m.
→
𝑦
ph
=
0.55
m
=
55
c
m
.
y
ph
=0.55 m=55 cm.
Interprétation rapide
Avec les mêmes géométries
𝑑
d et
𝐷
D, les franges pour la lumière visible sont beaucoup plus espacées que celles d’un électron très rapide, parce que
𝜆
λ (lumière visible) ≫
𝜆
λ (électron).
Les valeurs numériques dépendent fortement de
𝑑
d et
𝐷
D. Dans la pratique on choisit
𝑑
d adapté à la longueur d’onde étudiée pour obtenir un motif observable (p. ex. pour la lumière on prend souvent
𝑑
d de l’ordre du dixième à quelques centaines de micromètres, pas 1 µm systématiquement).
• recalculer avec d’autres valeurs (par ex.
𝑑
=
0.1
m
m
d=0.1 mm,
𝐷
=
2
m
D=2 m),
• tracer un schéma/diagramme montrant la géométrie et les franges,
• ou montrer comment prédire la position de la n-ième frange (
𝑦
𝑛
=
𝑛
𝜆
𝐷
/
𝑑
y
n
=nλD/d).
les aplication en médecine
En médecine, la physique quantique est partout, même si elle se cache derrière des machines qu’on considère “classiques”.
Voici les principales applications médicales issues directement des concepts et technologies quantiques :
1. IRM (Imagerie par Résonance Magnétique)
Principe quantique : la résonance magnétique nucléaire, qui exploite le spin (propriété quantique) des noyaux d’hydrogène dans le corps.
Les spins absorbent et réémettent des ondes radio lorsqu’ils sont placés dans un champ magnétique puissant.
L’analyse de ce signal permet de créer des images précises des tissus mous (cerveau, muscles, organes internes) sans rayons X.
2. TEP (Tomographie par Émission de Positons)
Principe quantique : annihilation électron–positon → production de deux photons γ (rayons Gamma) à 180°.
Ces photons sont détectés pour reconstruire des images montrant l’activité métabolique des tissus (ex. détection précoce de tumeurs, suivi de maladies neurodégénératives).
3. Lasers médicaux
Principe quantique : émission stimulée de photons (Einstein, 1917).
Applications :
Chirurgie laser (ophtalmologie, dermatologie)
Traitements esthétiques (épilation, effacement de tatouages)
Dentisterie (découpe précise sans endommager les tissus voisins)
4. Radiothérapie et protonthérapie
Principe quantique : interaction quantifiée des particules (photons, électrons, protons) avec la matière.
Les protons, calculés via modèles quantiques, déposent leur énergie dans une zone très précise (pic de Bragg), épargnant les tissus sains.
5. Microscopie à force atomique & imagerie quantique
Exploitent les effets quantiques de tunnel ou de corrélation de photons pour visualiser structures cellulaires et moléculaires à des résolutions impossibles avec la lumière classique.
6. Capteurs biomédicaux quantiques (en développement)
Utilisation de qubits et d’états intriqués pour créer :
Détecteurs ultra-sensibles de champs magnétiques du cœur et du cerveau (magnetoencéphalographie quantique)
Mesures précises de biomarqueurs à l’échelle moléculaire
En résumé : sans la physique quantique, il n’y aurait ni IRM, ni TEP, ni lasers chirurgicaux, ni radiothérapies de précision — c’est le socle invisible de l’imagerie médicale moderne.
TEP (Tomographie par Émission de Positons)
Principe quantique : annihilation électron–positon → production de deux photons γ (rayons Gamma) à 180°.
Ces photons sont détectés pour reconstruire des images montrant l’activité métabolique des tissus (ex. détection précoce de tumeurs, suivi de maladies neurodégénératives).
Je peux détailler le fonctionnement de la TEP étape par étape pour bien relier le principe quantique à l’image médicale obtenue :
Principe physique
Injection d’un traceur radioactif
Le patient reçoit une molécule marquée avec un isotope émetteur de positons (antiélectrons).
Exemple : fluor-18 (
18
18
F), souvent sous forme de fluorodésoxyglucose (FDG), qui imite le glucose.
Les cellules gourmandes en énergie (comme certaines cellules cancéreuses) accumulent plus de traceur.
Émission de positons
L’isotope se désintègre et émet un positon.
Un positon est l’antiparticule de l’électron, identique en masse mais chargée positivement.
Annihilation électron–positon
Après avoir parcouru quelques millimètres, le positon rencontre un électron d’un atome du corps.
Les deux se détruisent mutuellement (annihilation).
Résultat : deux photons Gamma (
𝐸
=
511
k
e
V
E=511 keV chacun) émis en sens opposé (180°).
Détection en coïncidence
Un anneau de détecteurs autour du patient capte ces deux photons simultanément (coïncidence temporelle).
On sait ainsi que l’événement est situé sur la ligne droite entre les deux détecteurs.
Reconstruction de l’image
Un ordinateur recalcule la position probable de millions d’événements pour produire une carte 3D de la distribution du traceur.
Comme le traceur suit l’activité métabolique, on obtient une image fonctionnelle du corps.
Pourquoi c’est quantique :
La désintégration radioactive, la création de positons, et l’émission de photons Gamma sont tous des phénomènes régis par la mécanique quantique et la conservation de l’énergie/impulsion.
La propriété que les photons sont émis exactement à 180° est une conséquence de la conservation de la quantité de mouvement à l’échelle quantique.
La physique quantique, c’est la branche de la physique qui s’occupe du très, très petit : atomes, électrons, photons, et toutes les particules qui composent la matière et la lumière.
Elle décrit un monde qui ne fonctionne pas comme notre expérience quotidienne — un monde où les règles sont étranges, mais parfaitement vérifiées par les expériences.
Voici l’essentiel :
1. Les particules sont aussi des ondes
En physique classique, on a : une balle est une balle, une onde est une onde.
En physique quantique, un électron ou un photon se comporte parfois comme une particule, parfois comme une onde — c’est la dualité onde-particule.
2. L’incertitude est inévitable
D’après le principe d’Heisenberg, on ne peut pas connaître à la fois la position et la vitesse exactes d’une particule. Ce n’est pas parce que nos instruments sont limités ; c’est une loi fondamentale de la nature.
3. Les états superposés
Avant qu’on mesure un système quantique, il peut exister dans plusieurs états à la fois.
Par exemple : un électron peut être ici et là-bas en même temps, jusqu’à ce qu’on l’observe. La mesure "fait choisir" un état.
4. L’intrication
Deux particules peuvent devenir liées de telle sorte que mesurer l’une influence instantanément l’état de l’autre, même à des années-lumière de distance.
Einstein appelait ça "action fantomatique à distance", et pourtant, ça marche vraiment.
5. Le hasard est fondamental
En physique classique, si on connaît les conditions initiales, on peut tout prédire.
En physique quantique, même en connaissant tout, on ne peut prédire que des probabilités.
Applications concrètesMalgré son étrangeté, la physique quantique n’est pas juste théorique :
Les lasers
Les puces électroniques
L’IRM médicale
La cryptographie quantique
Les futurs ordinateurs quantiques
la dualité onde-particule
La dualité onde-particule est l’idée — confirmée par de nombreuses expériences — que les entités microscopiques comme les électrons, photons, atomes, etc., ne sont pas seulement des particules (comme de minuscules billes) ni seulement des ondes (comme des vagues d’eau ou des ondes sonores), mais qu’elles peuvent se comporter comme l’un ou l’autre selon la situation.
1. Quand elles agissent comme des particules
Si on détecte un photon ou un électron avec un capteur, il apparaît en un point précis :
Un photon touche une cellule photo-électrique → clic, comme si c’était une bille.
Un électron heurte un écran → il laisse un impact localisé.
2. Quand elles agissent comme des ondes
Si on ne regarde pas exactement où se trouve la particule, elle se comporte comme une onde qui peut se superposer et interférer :
L’expérience des fentes de Young le montre :
On envoie des particules une par une sur un écran avec deux fentes.
Si on ne regarde pas par quelle fente elles passent → elles créent un motif d’interférences, comme des vagues qui se superposent.
Mais si on met un détecteur pour savoir par quelle fente elles passent → plus d’interférences, elles se comportent comme des billes.
3. Ce que ça signifie vraiment
En mécanique quantique, une particule est décrite par une fonction d’onde, qui donne la probabilité de la trouver à tel ou tel endroit.
Avant la mesure, cette "onde de probabilité" peut s’étendre, interférer, se superposer à elle-même.
La mesure "réduit" la fonction d’onde et la particule se manifeste en un point précis.
Ce n’est pas que la particule choisit d’être onde ou particule :Elle est un objet quantique, qui a des propriétés d’onde et de particule, mais nous voyons l’une ou l’autre selon la façon dont on l’observe.
donner la formule mathematique
La dualité onde-particule se décrit mathématiquement avec l’équation de de Broglie, qui relie la nature ondulatoire d’une particule à sa quantité de mouvement :
𝜆
=
ℎ
𝑝
λ=
p
h
où :
𝜆
λ = longueur d’onde associée à la particule
ℎ
h = constante de Planck (
6
,
626
×
10
−
34
J
⋅
s
6,626×10
−34
J⋅s)
𝑝
p = quantité de mouvement de la particule (
𝑝
=
𝑚
𝑣
p=mv pour une particule non relativiste)
Exemple :Un électron se déplaçant à
2
×
10
6
m
/
s
2×10
6
m/s (masse
𝑚
=
9
,
11
×
10
−
31
k
g
m=9,11×10
−31
kg) a :
𝑝
=
𝑚
𝑣
=
(
9
,
11
×
10
−
31
)
(
2
×
10
6
)
≈
1
,
82
×
10
−
24
k
g
⋅
m
/
s
p=mv=(9,11×10
−31
)(2×10
6
)≈1,82×10
−24
kg⋅m/s
𝜆
=
6
,
626
×
10
−
34
1
,
82
×
10
−
24
≈
3
,
64
×
10
−
10
m
λ=
1,82×10
−24
6,626×10
−34
≈3,64×10
−10
m
→ soit une longueur d’onde comparable à la taille d’un atome, ce qui explique pourquoi l’électron peut produire des interférences comme une onde.
Parfait — allons-y. Je vais montrer la formule des franges pour une expérience à deux fentes, puis calculer deux exemples (un électron — avec la vitesse que j’ai utilisée plus tôt — et un photon vert).
Formule utile (petré angle petit)
𝑦
=
𝜆
𝐷
𝑑
y=
d
λD
où
•
𝑦
y = espacement entre franges consécutives sur l’écran (m),
•
𝜆
λ = longueur d’onde de la particule/onde (m),
•
𝐷
D = distance entre les fentes et l’écran (m),
•
𝑑
d = séparation entre les deux fentes (m).
Hypothèses (exemples)
séparation des fentes
𝑑
=
1.0
×
10
−
6
m
d=1.0×10
−6
m (1 µm)
distance écran
𝐷
=
1.0
m
D=1.0 m
Exemple A — électron
Rappel de de Broglie :
𝜆
=
ℎ
𝑝
λ=
p
h
avec
𝑝
=
𝑚
𝑣
p=mv.
Calculs (valeurs utilisées) :
ℎ
=
6.626
×
10
−
34
J
⋅
s
h=6.626×10
−34
J⋅s
𝑚
𝑒
=
9.11
×
10
−
31
k
g
m
e
=9.11×10
−31
kg
𝑣
=
2.0
×
10
6
m
/
s
v=2.0×10
6
m/s
quantité de mouvement :
𝑝
=
𝑚
𝑒
𝑣
=
9.11
×
10
−
31
×
2.0
×
10
6
=
1.822
×
10
−
24
k
g
⋅
m
/
s
p=m
e
v=9.11×10
−31
×2.0×10
6
=1.822×10
−24
kg⋅m/s.
longueur d’onde :
𝜆
𝑒
=
6.626
×
10
−
34
1.822
×
10
−
24
≈
3.637
×
10
−
10
m
λ
e
=
1.822×10
−24
6.626×10
−34
≈3.637×10
−10
m (≈
0.364
0.364 nm).
espacement des franges :
𝑦
𝑒
=
𝜆
𝑒
𝐷
𝑑
=
3.637
×
10
−
10
×
1
1
×
10
−
6
≈
3.6366
×
10
−
4
m
y
e
=
d
λ
e
D
=
1×10
−6
3.637×10
−10
×1
≈3.6366×10
−4
m.
→
𝑦
𝑒
≈
3.6
×
10
−
4
m
=
0.36
m
m
y
e
≈3.6×10
−4
m=0.36 mm.
Exemple B — photon (lumière verte, λ ≈ 550 nm)
Prendre
𝜆
ph
=
550
n
m
=
5.5
×
10
−
7
m
λ
ph
=550 nm=5.5×10
−7
m.
𝑦
ph
=
5.5
×
10
−
7
×
1
1
×
10
−
6
=
5.5
×
10
−
1
m
y
ph
=
1×10
−6
5.5×10
−7
×1
=5.5×10
−1
m.
→
𝑦
ph
=
0.55
m
=
55
c
m
.
y
ph
=0.55 m=55 cm.
Interprétation rapide
Avec les mêmes géométries
𝑑
d et
𝐷
D, les franges pour la lumière visible sont beaucoup plus espacées que celles d’un électron très rapide, parce que
𝜆
λ (lumière visible) ≫
𝜆
λ (électron).
Les valeurs numériques dépendent fortement de
𝑑
d et
𝐷
D. Dans la pratique on choisit
𝑑
d adapté à la longueur d’onde étudiée pour obtenir un motif observable (p. ex. pour la lumière on prend souvent
𝑑
d de l’ordre du dixième à quelques centaines de micromètres, pas 1 µm systématiquement).
• recalculer avec d’autres valeurs (par ex.
𝑑
=
0.1
m
m
d=0.1 mm,
𝐷
=
2
m
D=2 m),
• tracer un schéma/diagramme montrant la géométrie et les franges,
• ou montrer comment prédire la position de la n-ième frange (
𝑦
𝑛
=
𝑛
𝜆
𝐷
/
𝑑
y
n
=nλD/d).
les aplication en médecine
En médecine, la physique quantique est partout, même si elle se cache derrière des machines qu’on considère “classiques”.
Voici les principales applications médicales issues directement des concepts et technologies quantiques :
1. IRM (Imagerie par Résonance Magnétique)
Principe quantique : la résonance magnétique nucléaire, qui exploite le spin (propriété quantique) des noyaux d’hydrogène dans le corps.
Les spins absorbent et réémettent des ondes radio lorsqu’ils sont placés dans un champ magnétique puissant.
L’analyse de ce signal permet de créer des images précises des tissus mous (cerveau, muscles, organes internes) sans rayons X.
2. TEP (Tomographie par Émission de Positons)
Principe quantique : annihilation électron–positon → production de deux photons γ (rayons Gamma) à 180°.
Ces photons sont détectés pour reconstruire des images montrant l’activité métabolique des tissus (ex. détection précoce de tumeurs, suivi de maladies neurodégénératives).
3. Lasers médicaux
Principe quantique : émission stimulée de photons (Einstein, 1917).
Applications :
Chirurgie laser (ophtalmologie, dermatologie)
Traitements esthétiques (épilation, effacement de tatouages)
Dentisterie (découpe précise sans endommager les tissus voisins)
4. Radiothérapie et protonthérapie
Principe quantique : interaction quantifiée des particules (photons, électrons, protons) avec la matière.
Les protons, calculés via modèles quantiques, déposent leur énergie dans une zone très précise (pic de Bragg), épargnant les tissus sains.
5. Microscopie à force atomique & imagerie quantique
Exploitent les effets quantiques de tunnel ou de corrélation de photons pour visualiser structures cellulaires et moléculaires à des résolutions impossibles avec la lumière classique.
6. Capteurs biomédicaux quantiques (en développement)
Utilisation de qubits et d’états intriqués pour créer :
Détecteurs ultra-sensibles de champs magnétiques du cœur et du cerveau (magnetoencéphalographie quantique)
Mesures précises de biomarqueurs à l’échelle moléculaire
En résumé : sans la physique quantique, il n’y aurait ni IRM, ni TEP, ni lasers chirurgicaux, ni radiothérapies de précision — c’est le socle invisible de l’imagerie médicale moderne.TEP (Tomographie par Émission de Positons)
Principe quantique : annihilation électron–positon → production de deux photons γ (rayons Gamma) à 180°.
Ces photons sont détectés pour reconstruire des images montrant l’activité métabolique des tissus (ex. détection précoce de tumeurs, suivi de maladies neurodégénératives).
Je peux détailler le fonctionnement de la TEP étape par étape pour bien relier le principe quantique à l’image médicale obtenue :
Principe physique
Injection d’un traceur radioactif
Le patient reçoit une molécule marquée avec un isotope émetteur de positons (antiélectrons).
Exemple : fluor-18 (
18
18
F), souvent sous forme de fluorodésoxyglucose (FDG), qui imite le glucose.
Les cellules gourmandes en énergie (comme certaines cellules cancéreuses) accumulent plus de traceur.
Émission de positons
L’isotope se désintègre et émet un positon.
Un positon est l’antiparticule de l’électron, identique en masse mais chargée positivement.
Annihilation électron–positon
Après avoir parcouru quelques millimètres, le positon rencontre un électron d’un atome du corps.
Les deux se détruisent mutuellement (annihilation).
Résultat : deux photons Gamma (
𝐸
=
511
k
e
V
E=511 keV chacun) émis en sens opposé (180°).
Détection en coïncidence
Un anneau de détecteurs autour du patient capte ces deux photons simultanément (coïncidence temporelle).
On sait ainsi que l’événement est situé sur la ligne droite entre les deux détecteurs.
Reconstruction de l’image
Un ordinateur recalcule la position probable de millions d’événements pour produire une carte 3D de la distribution du traceur.
Comme le traceur suit l’activité métabolique, on obtient une image fonctionnelle du corps.
Pourquoi c’est quantique :La désintégration radioactive, la création de positons, et l’émission de photons Gamma sont tous des phénomènes régis par la mécanique quantique et la conservation de l’énergie/impulsion.
La propriété que les photons sont émis exactement à 180° est une conséquence de la conservation de la quantité de mouvement à l’échelle quantique.
