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量子测量可在神经学中具有新用途

量子创投界

2022-01-06

导读：量子技术在神经学这一特别领域取得了重大突破。

量子技术已经在帮助推进医学和医疗保健系统方面取得了巨大进步。从优化药物设计的量子计算机到放射治疗，我们的医疗保健系统正变得更加高效和实惠。虽然这项技术还没有普及，但它在不同医学领域的影响正在放缓，使得量子似乎不可替代。

量子技术在神经学取得突破

量子技术在神经学这一特别领域取得了重大突破。由于近期关于新冠疫情对大脑影响的著作物出版，神经学已成为热门领域。医生和研究人员可以通过多种方式查看大脑并进行研究。其中一种方法是MEG（脑磁图描技术）。MEG 通过测量大脑内部带电粒子产生的小磁场来识别大脑活动。虽然 MEG能有效生成大脑功能的准确图像，但成本昂贵且难以运输。一个研究团队将量子测量视为一种降低 MEG 使用成本、使MEG便于运输的方法。

新型量子传感器

英国萨塞克斯大学的一个科学家小组开发了一种新型量子传感器，其使用方式类似于 MEG。该传感器发表在《自然科学报告》(Nature Scientific Reports)上，使用光泵磁力计 (OPM) 来观察大脑的磁场。该传感器包含铷原子的冷气体。这些原子暴露在激光下，当它们检测到磁场通量时（多亏了 OPMS），它们可以改变它们的发射率。

这为成像提供了更高的分辨率，因为传感器在量子水平上工作，甚至可以发现最微小的波动。该论文的第一作者 Ailkaterini Gialopsou 发现，这种新型传感器对于发现脑部疾病（如阿尔茨海默氏症和痴呆症）非常有益。这些疾病可以通过观察大脑中可能出现的奇怪磁场行为来诊断。

该传感器不仅提供比 MEG 图像更高的分辨率，而且还可以在发生时跟踪实时神经元变化。Gialopsou 和她的团队为志愿者提供了一系列视觉图像，并在志愿者研究图像时测量了神经元的变化。实时神经元跟踪对神经科医生来说非常有益，因为他们可以看到患者的大脑活动是否随着年龄的增长而减慢。显着放缓可能是痴呆症或其他问题的指标。这种量子传感器提供了新的校准技术，以确定这些健康问题在患者中的进展情况，进而有助于制定治疗计划。

开发大脑扫描技术

其他公司也正在使用量子测量来开发类似的大脑扫描技术。 MacQSimal 公司正致力于制造一种由量子传感器制成的头盔，为研究人员和医院提供更容易使用的设备。他们的传感器仍有一些问题需要解决，例如 OPM 的高温。虽然实施这种设备可能需要一些时间，但它可以在帮助确定对脑部疾病（如痴呆症或阿尔茨海默氏症）的有效治疗方法方面产生巨大影响。

此外，量子技术可以使研究更具成本效益，并帮助研究人员在解开大脑秘密方面取得重大进展。制造这些类型的工具可以为患者提供更实惠的医疗保健，因为脑部扫描的成本显着降低。由于这项技术仍处于开发过程中，患者将在一段时间内无法使用它。然而，萨塞克斯大学团队的论文显示了在医学领域利用量子技术的真实结果。

相关链接

https://thequantuminsider.com/2022/01/05/quantum-sensing-may-have-a-new-purpose-in-neurology/

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