Cientistas do National Synchrotron Light Source II (NSLS-II), instalado no Brookhaven National Laboratory, nos Estados Unidos, demonstraram pela primeira vez o uso de pares de fótons de raios X emaranhados para gerar “imagens fantasmas” de amostras minúsculas. O estudo, publicado em 19 de fevereiro de 2026 na revista Optica, abre caminho para análises de materiais biológicos delicados com exposição significativamente menor à radiação.
Como funciona a imagem fantasma quântica
Na abordagem testada, cada par de fótons é criado simultaneamente em um material não linear. Um dos fótons – chamado signal – atravessa a amostra; o outro – o idler – não interage com o objeto. Ao correlacionar as informações registradas pelos dois, os pesquisadores conseguem reconstruir a imagem do material mesmo a partir do fóton que jamais o tocou, reduzindo a dose de raios X absorvida pela amostra.
Configuração experimental
A equipe adaptou a linha de luz Coherent Hard X-ray Scattering (CHX) do NSLS-II e utilizou um detector de quatro chips. Os dois chips superiores registraram os fótons idler; os inferiores, os signal. Foram posicionados, entre outros, um padrão de tungstênio recortado em forma de gato – referência ao físico Erwin Schrödinger – e uma semente de Elettaria cardamomum, escolhida como exemplar biológico.
Durante várias horas de aquisição de dados, cerca de 7.800 pares de fótons foram detectados por hora. Um algoritmo corrigiu aberrações nos registros dos fótons idler, gerando as chamadas “imagens de coincidência”, nas quais os contornos dos objetos surgem a partir das correlações quânticas.
Aplicações e próximos passos
Segundo os autores, a técnica poderá viabilizar estudos mais longos e detalhados de tecidos vegetais, estruturas celulares e outros materiais sensíveis, minimizando danos causados por radiação. Futuras etapas incluem aumentar a taxa de aquisição, melhorar a resolução e expandir o método para amostras biológicas maiores, como sementes inteiras e raízes.
Imagem: Internet
O trabalho foi conduzido por um consórcio multidisciplinar que reuniu físicos, biólogos, especialistas em detectores e cientistas de dados do Brookhaven e de instituições parceiras. Equipamentos capazes de registrar individualmente cada fóton, com precisão temporal de nanossegundos, foram essenciais para o êxito do experimento.
Com informações de Nanowerk
