Discrete, Warsaw, 30 November 2016

Slides:



Advertisements
Podobne prezentacje
Projekt Do kariery na skrzydłach – studiuj Aviation Management Projekt współfinansowany ze ś rodków Europejskiego Funduszu Społecznego. Biuro projektu:
Advertisements

Szczególna teoria względności
Szczególna teoria względności Co jest a co nie jest względne?
Rewolucja w fizyce.
Zestawienie wyników badań Researches summary. 1. Czy Twoi rodzice uprawiają jakieś sporty lub w inny aktywny sposób spędzają wolny czas poświęcając im.
Dziwność w rozpraszaniu neutrina na jądrach atomowych K. M. Graczyk.
Damian Ciunowicz i Krystian Baranowski – kl. I „TL’’
European teens speak through the art. Europejscy nastolatkowie wypowiadają się poprzez sztukę.
BLOOD DONATION.
North Ireland. ● Kliknij, aby edytować format tekstu konspektu – Drugi poziom konspektu ● Trzeci poziom konspektu – Czwarty poziom konspektu ● Piąty poziom.
SHOPPING- ROBIENIE ZAKUPÓW.
Wydział Elektroniki Kierunek: AiR Zaawansowane metody programowania Wykład 5.
 Primary School no 17  John Paul II, Chorzow, Poland  Made by Monika Winkler`s Project Group.
Rights of the child. Kliknij, aby edytować format tekstu konspektu Drugi poziom konspektu  Trzeci poziom konspektu Czwarty poziom konspektu  Piąty poziom.
Okres warunkowy typu 0,I,2 Okresy warunkowe występują w takich zdaniach, które mówią, co by się stało, gdyby, jeżeli. Np. Gdybym był bogaty, to bym kupił.
Polsko-Norweski Fundusz Badań Naukowych / Polish-Norwegian Research Fund Testowanie metriksów czyli do czego jesteśmy zobowiązani zapisami aplikacji Warsztaty.
Wstęp do Fizyki Środowiska - Podstawy mechaniki płynów Problems 1 Lecture 1 1)In a vertical capillary filled with water air bubbles are rising Sketch the.
CROSSWORD: SLANG. Konkurs polega na rozwiązaniu krzyżówki. CROSSWORD: SLANG Wypełnione karty odpowiedzi prosimy składać w bibliotece CJK, lub przesyłać.
Les meilleures photos de L'année 2005 D'après NBC A life for two, full of tenderness, obtains happiness as they get closer to heaven. Życie we dwoje,
Spin depend electron transport: AMR, GMR Lecture 2.
Assessment of the impact of regular pilates exercises on static balance in healthy adult women. Preliminary report. 1 Rehabilitation Department, Division.
You are about to see a few sentences in Polish. Try to translate them into English, but keep in mind they are: The First Conditonal The Second Conditional.
Short presentation of the new Museum of PRL in Ruda Śląska. 1. Quick reminder or information about Polish history. 2. What is PRL and the most typical.
Do “green”, residential properties exist in Wroclaw’s county? Malgorzata Sliczna Department of Ecological Economics Wroclaw University of Economics
Visit Bytów. TEUTONIC CASTLE One of the four castles in Pomerania.
Assessment of influence of short-lasting whole-body vibration on joint position sense and body balance – a randomised masked study Rehabilitation Department,
1 Summary of the survey on dedicated bus lanes EMTA GM, , Budapest Tamás Dombi, ZTM Warsaw.
JOB SEARCH IS A JOB Career planning is building bridges from one’s current job/career.
Od Feynmana do Google’a Rafał Demkowicz-Dobrzański,, Wydział Fizyki UW.
Przetłumacz podane w nawiasach fragmenty zdań na j. angielski.
historical entanglement Jagiellonian University 1364 Collegium Maius at the University since 1400.
The types of tea -Black Tea -Green Tea -White Tea -Yellow Tea -Pu-erh Tea -Ulung Tea -Pressed Tea.
Joanna Tyrowicz Skąd się bierze firma? Ekonomia instytucjonalna.
Wyższa Szkoła Pedagogiczna im. Janusza Korczaka w Warszawie Internet security risk management Prof. Artis Teilans, Aleksandrs Larionovs.
FORESTS IN POLAND. THE AREA OF FORESTS IN POLAND Forests in Poland grow on 9 million hectares, which cover more than 28% of the country. The majority.
Marcin Gliński Instytut Języków Romańskich i Translatoryki UŚ Regionalny Ośrodek Doskonalenia Nauczycieli WOM w Katowicach NOCNE POWTÓRKI MATURALNE 2016.
Krzysztof Lewandowski Klinika Endokrynologii i Chorób Metabolicznych UM w Łodzi.
Museum’s Challenges and Rewards in XXI century Instytucja kultury Województwa Małopolskiego Katarzyna Zielińska Director of Education and Exhibition Polish.
Metody Analizy Danych Doświadczalnych Wykład 9 ”Estymacja parametryczna”
Analiza spektralna. Laser i jego zastosowanie.
C PRZEWODNIK PO NAJCIEKAWSZYCH MIEJSCACH WROCŁAWIA - GUIDE TO THE MOST INTERESTING PLACES OF WROCLAW Cześć jestem Krzysztof. Dziś będę pokazywał Ci Najciekawsze.
Important holidays and festivals in Poland. The first of January New Year’s Day New Year’s Day the day of Mary the Holy Mother of God – for Catholics.
Dzień dobry! Cześć! This project has been funded with support from the European Commission. This document reflects the views only of the authors, and.
Www,mojesilnedrzewo.pl. W dniach 15 marca – 30 kwietnia 2010.r.wytwórnia wody mineralnej Żywiec Zdrój SA wspólnie z Fundacją Nasza Ziemia i Regionalną.
Zakrycie Aldebarana: zjawisko pospolite czy rzadkie?
Opracowanie: Katarzyna Gagan, Anna Krawczuk
„Forests in Poland and Europe. Characteristics and management.”
„Forest fire protection in Poland and Europe”
Programator czasowy Today…
Forest fire protection
introduction to tenses in English
Fire protection in Poland and Europe
„Artysta z Przeszłości”
11. Work Praca.
Rodzaje transportu Białka transportowe – przenoszą cząsteczki poprzez membranę wiążąc je po jednej stronie a następnie przenoszą na drugą stronę membrany.
NA49 and NA61 Collaboration Meeting CERN, 14 October 2010
Czasy: Present continuous
Wojciech Kubissa, Roman Jaskulski, Krzysztof Pietrzak
Hydrolysis & buffers.
A prototype of distributed modelling environment
Running Dictation Activity to Engage Students in Reading, Writing, Listening, and Speaking.
Internationalisation at the University of Warsaw
European Insolvency Regulation
System rzymski Roman system
Computer Aided Material Science.
zl
1) What is Linux 2) Founder and mascot of linux 3) Why Torvalds created linux ? 4) System advantages and disadvantages 5) Linux distributions 6) Basic.
Cover page Change background image by right-clicking → Edit background Picture fill → From file First move the gradient mask by activating it (clicking.
SatMapping Your map from space Cover page
MODELOWANIE ZMIENNOŚCI CECH
Zapis prezentacji:

Discrete, Warsaw, 30 November 2016 Studies of discrete symmetries in a purely leptonic system using Jagiellonian Positron Emission Tomograph Discrete, Warsaw, 30 November 2016 Paweł Moskal, Jagiellonian University for and on behalf of the J-PET collaboration http://koza.if.uj.edu.pl Supported by Polish National Center for Development and Research and Foundation for Polish Science

J-PET: First PET based on plastic scintillators Jagiellonian-PET Collaboration: P. Moskal1, D. Alfs1, T. Bednarski1, P. Białas1, C. Curceanu2, E. Czerwiński1, K. Dulski1, A. Gajos1, B. Głowacz1, M. Gorgol3, B. Hiesmayr4, B. Jasińska3, D. Kamińska1, G. Korcyl1, P. Kowalski5, T. Kozik1, W. Krzemień5, E. Kubicz1, M. Mohammed1, M. Pawlik-Niedźwiecka1, Sz. Niedźwiecki1, M. Pałka1, L. Raczyński5, Z. Rudy1, O. Rundel1, N. Sharma1, M. Silarski1, J. Smyrski1, A. Strzelecki1, A. Wieczorek1, W. Wiślicki5, B. Zgardzińska3, M. Zieliński1 1Jagiellonian University, Poland; 2LNF INFN, Italy; 3Maria Curie-Skłodowska University, Poland; 4University of Vienna, Austria; 5National Centre for Nuclear Research, Poland; Aim: Cost effective whole-body PET MR and CT compatible PET insert 2 2

Cracow, July 2016 Jagiellonian University Jagiellonian PET Jagiellonian University Dziedziniec -> yard Cracow, July 2016 Collegium Maius at the university since 1400 historical entanglement

J-PET Jagiellonian PET 1S0 Para-positronium tau(p-Ps) ≈ 125 ps 3S1 Ortho-positronium tau(o-Ps) ≈ 142 ns Jagiellonian PET Positronium Discrete symmetries Quantum entanglement Operator C P T CP CPT S • k1 x k2 + + - + - (S • k1) (S • k1 x k2 ) + - - - + 3S1 --> 3γ --> Correlations also posiible with para-positronium !!! Operator C P T CP CPT S • E1 x E2 + + - + - S • E1 + - - - + 1S0 --> 2γ -->

Rozmiary, pokaz przenikania na modelu skarpetkowym + - RADIOACTIVE SUGER 7 mSv PET/CT ~ 2.5 mSv PET ~3 mSv natural background in Poland Fluoro–deoxy-glucose (F-18 FDG) ~200 000 000 gamma per second Rozmiary, pokaz przenikania na modelu skarpetkowym

RADIOACTIVE SUGER 7 mSv PET/CT ~ 2.5 mSv PET ~200 000 000 OBRAZ TOMOGRAFICZNY RADIOACTIVE SUGER 7msV a naturalne w polsce jest 2.5msV (10% cosmic ray) a w Norwegii 7-20? A w Colombia 2.4 msV (16% cosmic rays) 7 mSv PET/CT ~ 2.5 mSv PET ~3 mSv natural background in Poland Fluoro–deoxy-glucose (F-18 FDG) ~200 000 000 gamma per second

As regards the brain studies the only I did so far is a check whether I have a brain.. And this is a prove ....I have a prove .... Do you recognise, maybe I should turn to the side …. As regards the brain studies the only I did so far is a check whether I have a brain.. (But we may change it in the future ...???) W trakcie zwiedzania okazało się, że poszukiwani są ochotnikcy do badań, których celem było lepsze zrozumienia zaburzeń centralnego układu nerwowego. Wpisałem się więc na listę ochotników. Już po około miesiącu otrzymałem e-mail z prośbą o zgodę na zrobienie zdjęcia tomograficznego Było ono niezbędne dla porównania wyników badań zdrowych osób z osobami z zaburzeniami ruchowymi wywołanymi chorobą Parkinsona . Rysunek 2. Na rysunku pokazany jest rozkład gęstości receptorów adenozynowych A1 w moim mózgu w dniu 05.12.2002. Pokazane są przekroje: poprzeczny (lewa kolumna), czołowy (środkowa kolumna) oraz strzałkowy (prawa kolumna). Im jaśniejsze barwy tym większe stężenie. Górny rząd przedstawia obrazy wykonane techniką NMR, środkowy – techniką PET, a dolny jest nałożeniem obu obrazów.   Przedmiotem badań był rozkład gęstości receptorów adenozynowych A1. Badania wymagały nieco poświęceń ponieważ już dzień wcześniej musiałem zaprzestać picia kawy, ze względu na to, że molekuły adenozyny są podobne do cząsteczek kofeiny, które podobno blokują receptory adenozynowe w mózgu. Na dodatek w Pozytonowej Emisyjnej Tomografii radiofarmaceutyk podaje się pacjentowi dożylnie, czego, z jakiś niezrozumiałych ogólnie powodów, unikam jak ognia. Po około 90 minutach badań tomografem PET wzięto mnie jeszcze do sali obok i zrobiono mi obraz tomograficzny mózgu metodą magnetycznego rezonansu jądrowego. Z przeprowadzonych badań otrzymałem na pamiątkę zdjęcia pokazane na rysunku 2  może lepiej: ... zrobienie zdjęcia tomograficznego – chodziło o porównanie zdrowych osób z osobami z zaburzeniami ruchowymi wywołanymi chorobą Parkinsona

crystals → plastics A B C D Only timining is involved... TU WYJASNIC ZE MIANA Kryształ -> plastik jest istotna także do badań symetrii … crystals → plastics C D X

precision of 21ps (sigma) for 10 Euro per sample New idea… BREAK THROUGH ONLY DIGITAL in triggerless mode precision of 21ps (sigma) for 10 Euro per sample FFE sampling & Readout electronics M.Pałka, P.M., PCT/EP2014/068367 G. Korcyl, P. M., M. Kajetanowicz, M. Pałka, PCT/EP2014/068352 Library of signals; Principal Component Analysis; Compressive Sensing; J-PET: L. Raczyński et al., Nucl. Instr. Meth. A786 (2015) 105 J-PET: P. M. et al., Nucl. Instrum. Meth. A775 (2015) 54 J-PET: W. Krzemień et al., Acta Phys. Pol. B47 (2016) 561 Library of signals ; Principal Component Analysis; Compressive Sensing; J-PET: L. Raczyński et al., Nucl. Instr. Meth. A786 (2015) 105 J-PET: P. M. et al., Nucl. Instrum. Meth. A775 (2015) 54

Jagiellonian PET AFOV: 50 cm ; TOF < 500 ps (FWHM) P. Moskal et al., NIM A 764 (2014) 317. P. Moskal et al., NIM A 775 (2015) 54. L. Raczynski et al., NIM A 764 (2014) 186. L. Raczynski et al., NIMA 786 (2015) 105. 16 International Patent Applications AFOV: 50 cm ; TOF < 500 ps (FWHM)

Jagiellonian PET AFOV: 50 cm ; TOF < 500 ps (FWHM) P. Moskal et al., NIM A 764 (2014) 317. P. Moskal et al., NIM A 775 (2015) 54. L. Raczynski et al., NIM A 764 (2014) 186. L. Raczynski et al., NIMA 786 (2015) 105. 16 International Patent Applications AFOV: 50 cm ; TOF < 500 ps (FWHM)

Jagiellonian PET AFOV: 50 cm ; TOF < 500 ps P. Moskal et al., NIM A 764 (2014) 317. P. Moskal et al., NIM A 775 (2015) 54. L. Raczynski et al., NIM A 764 (2014) 186. L. Raczynski et al., NIMA 786 (2015) 105. 16 International Patent Applications AFOV: 50 cm ; TOF < 500 ps

Jagiellonian PET - + AFOV: 17 cm → 50 cm ; TOF < 500 ps P. Moskal et al., NIM A 764 (2014) 317. P. Moskal et al., NIM A 775 (2015) 54. L. Raczynski et al., NIM A 764 (2014) 186. L. Raczynski et al., NIMA 786 (2015) 105. 16 International Patent Applications AFOV: 17 cm → 50 cm ; TOF < 500 ps

Jagiellonian PET - + AFOV: 17 cm → 50 cm ; TOF < 500 ps P. Moskal et al., NIM A 764 (2014) 317. P. Moskal et al., NIM A 775 (2015) 54. L. Raczynski et al., NIM A 764 (2014) 186. L. Raczynski et al., NIMA 786 (2015) 105. 16 International Patent Applications AFOV: 17 cm → 50 cm ; TOF < 500 ps

Rozmiary, pokaz przenikania na modelu skarpetkowym + - Rozmiary, pokaz przenikania na modelu skarpetkowym

Ortho-positronium life-time tomography http://www.chem-eng.kyushu-u.ac.jp/e/research.html Y.H. Wang et al., PRA89 (2014) 043624+ [G1] Y.H. Wang et al., Phys. Rev. A 89 (2014) 043624 G2] http://www.chem-eng.kyushu-u.ac.jp/e/research.html Upper panel shows positronium atom and the probability density of spatial distribution of electron and positron in the positronium [G1]. Left figure in the lower panel indicates main decays modes of the two ground states of positronium with orbital angular momentum L=0. The para-positronium (1S0) and ortho-positronium (3S1). The substates of positronium are denoted according to the conventional spectroscopic notation: 2S+1LJ, where S denotes total spin of the electron-positron pair, and J denotes the total angular momentum. Right figure in the lower panel shows the SEM image of the porous aerogel structure. The SBA-15 material as well as the image were performed by the applicants of this project at the UMSC University in Lublin. Free spaces between molecules (holes) with the size of the order of 10 nm are visible. The upper-right figure shows an example of the structure of the silica aerogel [G2] indicating free voids where the positronium atoms may be trapped.

J-PET Jagiellonian PET 1S0 Para-positronium tau(p-Ps) ≈ 125 ps 3S1 Ortho-positronium tau(o-Ps) ≈ 142 ns Jagiellonian PET Positronium Discrete symmetries Quantum entanglement Operator C P T CP CPT S • k1 x k2 + + - + - (S • k1) (S • k1 x k2 ) + - - - + 3S1 --> 3γ --> Operator C P T CP CPT S • E1 x E2 + + - + - S • E1 + - - - + 1S0 --> 2γ -->

1S0 3S1 L 0 0 3S1 Ortho-positronium tau(o-Ps) ≈ 142 ns 1S0 Para-positronium tau(p-Ps) ≈ 125 ps 3S1 Ortho-positronium tau(o-Ps) ≈ 142 ns 1S0 3S1 L 0 0 Positronium size is similar to the size of the hydrogen atom Production probability and life-time depends on the size of the free volumes between molecules… p-Ps -> gg o-Ps -> ggg P(o-Ps) = 3 P(p-Ps) Process kick-off and o-Ps -> p-Ps (Probability for this processes depends on the size of the free volumes) Most of o-Ps anyhow will decay to gg Tu TEZ POWIEDZIEC O BEZPOSREDNIEJ PRODUKCJI I CZASIE około 300-400ps Direct annihilation P(gg) = 370 P(ggg) = 10^6 P(gggg) etc… But in medium this is not

- + 1S0 3S1 L 0 0 S 0 1 J 0 1 3S1 Ortho-positronium tau(o-Ps) ≈ 142 ns 1S0 Para-positronium tau(p-Ps) ≈ 125 ps 3S1 Ortho-positronium tau(o-Ps) ≈ 142 ns 1S0 3S1 L 0 0 S 0 1 J 0 1 - S = 0 + S = 1 Positronium size is similar to the size of the hydrogen atom Production probability and life-time depends on the size of the free volumes between molecules… p-Ps -> gg o-Ps -> ggg P(o-Ps) = 3 P(p-Ps) Process kick-off and o-Ps -> p-Ps (Probability for this processes depends on the size of the free volumes) Most of o-Ps anyhow will decay to gg Tu TEZ POWIEDZIEC O BEZPOSREDNIEJ PRODUKCJI I CZASIE około 300-400ps Direct annihilation P(gg) = 370 P(ggg) = 10^6 P(gggg) etc… But in medium this is not

1S0 Para-positronium tau(p-Ps) ≈ 125 ps 3S1 Ortho-positronium tau(o-Ps) ≈ 142 ns 1S0 3S1 L 0 0 S 0 1 C + - J 0 1 - S = 0 + S = 1 C |Ps > = (-1)L+S |Ps > Positronium size is similar to the size of the hydrogen atom Production probability and life-time depends on the size of the free volumes between molecules… p-Ps -> gg o-Ps -> ggg P(o-Ps) = 3 P(p-Ps) Process kick-off and o-Ps -> p-Ps (Probability for this processes depends on the size of the free volumes) Most of o-Ps anyhow will decay to gg Tu TEZ POWIEDZIEC O BEZPOSREDNIEJ PRODUKCJI I CZASIE około 300-400ps Direct annihilation P(gg) = 370 P(ggg) = 10^6 P(gggg) etc… But in medium this is not C |nγ > = (-1)n | nγ >

- + 1S0 3S1 L 0 0 S 0 1 C + - L=0 -> P - - CP - + J 0 1 1S0 Para-positronium tau(p-Ps) ≈ 125 ps 3S1 Ortho-positronium tau(o-Ps) ≈ 142 ns 1S0 3S1 L 0 0 S 0 1 C + - L=0 -> P - - CP - + J 0 1 - S = 0 + S = 1 Positronium size is similar to the size of the hydrogen atom Production probability and life-time depends on the size of the free volumes between molecules… p-Ps -> gg o-Ps -> ggg P(o-Ps) = 3 P(p-Ps) Process kick-off and o-Ps -> p-Ps (Probability for this processes depends on the size of the free volumes) Most of o-Ps anyhow will decay to gg Tu TEZ POWIEDZIEC O BEZPOSREDNIEJ PRODUKCJI I CZASIE około 300-400ps Direct annihilation P(gg) = 370 P(ggg) = 10^6 P(gggg) etc… But in medium this is not C |Ps > = (-1)L+S |Ps > C |nγ > = (-1)n | nγ >

- POSITRONIUM + CP = + Para-positronium tau(p-Ps) ≈ 125 ps CP = - Ortho-positronium tau(o-Ps) ≈ 142 ns s anty-d MESON K π CP ~= + tau(KS) ≈ 90 ps CP ~= - tau(KL) ≈ 52 ns π KS π π KL π Positronium size is similar to the size of the hydrogen atom Production probability and life-time depends on the size of the free volumes between molecules… p-Ps -> gg o-Ps -> ggg P(o-Ps) = 3 P(p-Ps) Process kick-off and o-Ps -> p-Ps (Probability for this processes depends on the size of the free volumes) Most of o-Ps anyhow will decay to gg Tu TEZ POWIEDZIEC O BEZPOSREDNIEJ PRODUKCJI I CZASIE około 300-400ps Direct annihilation P(gg) = 370 P(ggg) = 10^6 P(gggg) etc… But in medium this is not

J-PET Jagiellonian PET 1S0 Para-positronium tau(p-Ps) ≈ 125 ps 3S1 Ortho-positronium tau(o-Ps) ≈ 142 ns Jagiellonian PET Positronium Discrete symmetries Quantum entanglement Operator C P T CP CPT S • k1 x k2 + + - + - (S • k1) (S • k1 x k2 ) + - - - + 3S1 --> 3γ --> Operator C P T CP CPT S • E1 x E2 + + - + - S • E1 + - - - + 1S0 --> 2γ -->

ODE TO POSITRONIUM - + 10-9 vs upper limits of 3 10-3 for T, CP, CPT Eigen-state of Hamiltonian and P, C, CP operators The lightest known atom and at the same time anti-atom which undergoes self-annihilation as flavor neutral mesons The simplest atomic system with charge conjugation aigenstates. Electrons and positron are the lightest leptons so they can not decay into lighter partilces via weak interactiom ... effects due the weak interaction can lead to the violation at the order of 10-14. M. Sozzi, Discrete Symmetries and CP Violation, Oxford University Press (2008) No charged particles in the final state (radiative corrections very small 2 * 10-10) Light by light contributions to various correlations are small B. K. Arbic et al., Phys. Rev. A 37, 3189 (1988). W. Bernreuther et al., Z. Phys. C 41, 143 (1988). Purely Leptonic state ! Breaking of T and CP was observed but only for processes involving quarks. So far breaking of these symmetries was not observed for purely leptonic systems. 10-9 vs upper limits of 3 10-3 for T, CP, CPT 10-9 vs upper limits of 3 10-7 for C For neutrinos there are indication to maybe see something for CP ??? On the level of 2sigma for delta_cp phase connected to Theta13 M. Gosh et al., PR D89 (2014) 011302(R) - + Few interesting facts about POSITRONIUM….

|k1| > |k2| > |k3| T, CPT Operator C P T CP CPT + – 𝑺 ∙ 𝒌 𝟏 + – 𝑺 ∙ 𝒌 𝟏 × 𝒌 𝟐 𝑺 ∙ 𝒌 𝟏 𝑺 ∙ 𝒌 𝟏 × 𝒌 𝟐 𝒌 𝟏 × 𝜺 𝟐 𝑺 ∙ 𝜺 𝟏 𝑺 ∙ 𝒌 𝟐 × 𝜺 𝟏 Operators for the o-Ps→3γ process, and their properties with respect to the C, P, T, CP and CPT symmetries. |k1| > |k2| > |k3| T, CPT So far best accuracy for CP and CPT violation was reported by -0.0023 < CP < 0.0049 at 90% CL T. Yamazaki et al., Phys. Rev. Lett. 104 (2010) 083401 CPT = 0.0071 ± 0.0062 P.A. Vetter and S.J. Freedman, Phys. Rev. Lett. 91, 263401 (2003).

Jagiellonian PET σ(t-hit) ~ 100 ps P. Moskal et al., NIM A 764 (2014) 317. P. Moskal et al., NIM A 775 (2015) 54. L. Raczynski et al., NIM A 764 (2014) 186. L. Raczynski et al., NIMA 786 (2015) 105. 16 International Patent Applications σ(t-hit) ~ 100 ps

Jagiellonian PET σ(t-hit) ~ 100 ps P. Moskal et al., NIM A 764 (2014) 317. P. Moskal et al., NIM A 775 (2015) 54. L. Raczynski et al., NIM A 764 (2014) 186. L. Raczynski et al., NIMA 786 (2015) 105. 16 International Patent Applications σ(t-hit) ~ 100 ps

Jagiellonian PET σ(t-hit) ~ 100 ps P. Moskal et al., NIM A 764 (2014) 317. P. Moskal et al., NIM A 775 (2015) 54. L. Raczynski et al., NIM A 764 (2014) 186. L. Raczynski et al., NIMA 786 (2015) 105. 16 International Patent Applications σ(t-hit) ~ 100 ps

Jagiellonian PET σ(t-hit) ~ 100 ps 𝜺 𝒊 = 𝒌 𝒊 × 𝒌 ′ 𝒊 P. Moskal et al., NIM A 764 (2014) 317. P. Moskal et al., NIM A 775 (2015) 54. L. Raczynski et al., NIM A 764 (2014) 186. L. Raczynski et al., NIMA 786 (2015) 105. 16 International Patent Applications σ(t-hit) ~ 100 ps 𝜺 𝒊 = 𝒌 𝒊 × 𝒌 ′ 𝒊

Jagiellonian PET σ(t-hit) ~ 100 ps 𝜺 𝒊 = 𝒌 𝒊 × 𝒌 ′ 𝒊 http://www.chem-eng.kyushu-u.ac.jp/e/research.html P. Moskal et al., NIM A 764 (2014) 317. P. Moskal et al., NIM A 775 (2015) 54. L. Raczynski et al., NIM A 764 (2014) 186. L. Raczynski et al., NIMA 786 (2015) 105. 16 International Patent Applications σ(t-hit) ~ 100 ps 𝜺 𝒊 = 𝒌 𝒊 × 𝒌 ′ 𝒊

Jagiellonian PET σ(t-hit) ~ 100 ps 𝜺 𝒊 = 𝒌 𝒊 × 𝒌 ′ 𝒊 P. Moskal et al., NIM A 764 (2014) 317. P. Moskal et al., NIM A 775 (2015) 54. L. Raczynski et al., NIM A 764 (2014) 186. L. Raczynski et al., NIMA 786 (2015) 105. 16 International Patent Applications σ(t-hit) ~ 100 ps 𝜺 𝒊 = 𝒌 𝒊 × 𝒌 ′ 𝒊

Jagiellonian PET σ(t-hit) ~ 100 ps 𝜺 𝒊 = 𝒌 𝒊 × 𝒌 ′ 𝒊 J-PET: A. Gajos et al., NIM A819 (2016) 54 P. Moskal et al., NIM A 764 (2014) 317. P. Moskal et al., NIM A 775 (2015) 54. L. Raczynski et al., NIM A 764 (2014) 186. L. Raczynski et al., NIMA 786 (2015) 105. 16 International Patent Applications σ(t-hit) ~ 100 ps 𝜺 𝒊 = 𝒌 𝒊 × 𝒌 ′ 𝒊

Jagiellonian PET σ(t-hit) ~ 100 ps 𝜺 𝒊 = 𝒌 𝒊 × 𝒌 ′ 𝒊 P. Moskal et al., NIM A 764 (2014) 317. P. Moskal et al., NIM A 775 (2015) 54. L. Raczynski et al., NIM A 764 (2014) 186. L. Raczynski et al., NIMA 786 (2015) 105. 16 International Patent Applications σ(t-hit) ~ 100 ps 𝜺 𝒊 = 𝒌 𝒊 × 𝒌 ′ 𝒊

θ12 < θ23 < θ31 θ23 > 180 – θ12 θ23 = 180 – θ12 θ23 > 180 – θ12 θ23 = 180 – θ12 θ23 < 180 – θ12 θ12 < θ23 < θ31 Reduction by factor 109

θ23 > 180 – θ12 θ23 = 180 – θ12 θ23 < 180 – θ12 Reduction by factor 109

Reduction by factor 109

Jagiellonian PET σ(t-hit) ~ 100 ps 𝜺 𝒊 = 𝒌 𝒊 × 𝒌 ′ 𝒊 Operator C P T CP CPT 𝑺 ∙ 𝒌 𝟏 + – 𝑺 ∙ 𝒌 𝟏 × 𝒌 𝟐 𝑺 ∙ 𝒌 𝟏 𝑺 ∙ 𝒌 𝟏 × 𝒌 𝟐 P. Moskal et al., NIM A 764 (2014) 317. P. Moskal et al., NIM A 775 (2015) 54. L. Raczynski et al., NIM A 764 (2014) 186. L. Raczynski et al., NIMA 786 (2015) 105. 16 International Patent Applications σ(t-hit) ~ 100 ps 𝜺 𝒊 = 𝒌 𝒊 × 𝒌 ′ 𝒊

J-PET Jagiellonian PET 1S0 Para-positronium tau(p-Ps) ≈ 125 ps 3S1 Ortho-positronium tau(o-Ps) ≈ 142 ns Jagiellonian PET Positronium Discrete symmetries Quantum entanglement Operator C P T CP CPT S • k1 x k2 + + - + - (S • k1) (S • k1 x k2 ) + - - - + NEW! 3S1 --> 3γ --> Operator C P T CP CPT S • E1 x E2 + + - + - S • E1 + - - - + 1S0 --> 2γ -->

Jagiellonian PET 𝜺 𝒊 = 𝒌 𝒊 × 𝒌 ′ 𝒊 σ(t-hit) ~100 ps P. Moskal et al., NIM A 764 (2014) 317. P. Moskal et al., NIM A 775 (2015) 54. L. Raczynski et al., NIM A 764 (2014) 186. L. Raczynski et al., NIMA 786 (2015) 105. 16 International Patent Applications 𝜺 𝒊 = 𝒌 𝒊 × 𝒌 ′ 𝒊 σ(t-hit) ~100 ps

Jagiellonian PET σ(t-hit) ~ 100 ps 𝜺 𝒊 = 𝒌 𝒊 × 𝒌 ′ 𝒊 𝒌 𝟏 × 𝜺 𝟐 Operator C P T CP CPT 𝑺 ∙ 𝒌 𝟏 + – 𝑺 ∙ 𝒌 𝟏 × 𝒌 𝟐 𝑺 ∙ 𝒌 𝟏 𝑺 ∙ 𝒌 𝟏 × 𝒌 𝟐 𝒌 𝟏 × 𝜺 𝟐 𝑺 ∙ 𝜺 𝟏 𝑺 ∙ 𝒌 𝟐 × 𝜺 𝟏 P. Moskal et al., NIM A 764 (2014) 317. P. Moskal et al., NIM A 775 (2015) 54. L. Raczynski et al., NIM A 764 (2014) 186. L. Raczynski et al., NIMA 786 (2015) 105. 16 International Patent Applications σ(t-hit) ~ 100 ps 𝜺 𝒊 = 𝒌 𝒊 × 𝒌 ′ 𝒊 SM 10-9 vs upper limits of 3 10-3 for T, CP, CPT SM 10-9 vs upper limits of 3 10-7 for C

J-PET Jagiellonian PET 1S0 Para-positronium tau(p-Ps) ≈ 125 ps 3S1 Ortho-positronium tau(o-Ps) ≈ 142 ns Jagiellonian PET Positronium Discrete symmetries Quantum entanglement Operator C P T CP CPT S • k1 x k2 + + - + - (S • k1) (S • k1 x k2 ) + - - - + NEW! 3S1 --> 3γ --> Operator C P T CP CPT S • E1 x E2 + + - + - S • E1 + - - - + 1S0 --> 2γ -->

Jagiellonian PET 𝜺 𝒊 = 𝒌 𝒊 × 𝒌 ′ 𝒊 σ(t-hit) = 80 ps P. Moskal et al., NIM A 764 (2014) 317. P. Moskal et al., NIM A 775 (2015) 54. L. Raczynski et al., NIM A 764 (2014) 186. L. Raczynski et al., NIMA 786 (2015) 105. 16 International Patent Applications 𝜺 𝒊 = 𝒌 𝒊 × 𝒌 ′ 𝒊 σ(t-hit) = 80 ps

Jagiellonian PET σ(t-hit) = 80 ps 𝜺 𝒊 = 𝒌 𝒊 × 𝒌 ′ 𝒊 |V> ≡ 0° ≤ φ < 45° |H> ≡ 45° < φ ≤ 90° |GHZ > = 1/sqrt(2) ( |H H H> + |V V V> ) | W > = 1/sqrt(3) ( |H H V> + |H V H> + |V H H >) P. Moskal et al., NIM A 764 (2014) 317. P. Moskal et al., NIM A 775 (2015) 54. L. Raczynski et al., NIM A 764 (2014) 186. L. Raczynski et al., NIMA 786 (2015) 105. 16 International Patent Applications σ(t-hit) = 80 ps 𝜺 𝒊 = 𝒌 𝒊 × 𝒌 ′ 𝒊

Jagiellonian PET - + 𝜺 𝒊 = 𝒌 𝒊 × 𝒌 ′ 𝒊 σ(t-hit) ~ 100 ps It is an open question whether or not the three-photon entanglement can be reduced to the two-photon entanglement and decoherence of the two-photon states does imply decoherence in photon triplets. This hypothesis can be tested by comparison of measured two- and three-photon correlation functions. There exist three-photon states maximizing the Greenberger-Horn-Zeilinger (GHZ) entanglement and they can be used to test quantum local realism versus quantum mechanics. Jagiellonian PET It is an open question whether or not the three-photon entanglement can be reduced to the two-photon entanglement and decoherence of the two-photon states does imply decoherence in photon triplets. This hypothesis can be tested by comparison of measured two- and three-photon correlation functions. There exist three-photon states maximizing the Greenberger-Horn-Zeilinger (GHZ) entanglement and they can be used to test quantum local realism versus quantum mechanics. D.M. Greenberger et al., Am. J. Phys. 58(1990)1131 A. Acin et al., Phys. Rev. A63(2001) 042107; N.D. Mermin, Phys. Rev. Lett. 65 (1990)1838 - + P. Moskal et al., NIM A 764 (2014) 317. P. Moskal et al., NIM A 775 (2015) 54. L. Raczynski et al., NIM A 764 (2014) 186. L. Raczynski et al., NIMA 786 (2015) 105. 16 International Patent Applications 𝜺 𝒊 = 𝒌 𝒊 × 𝒌 ′ 𝒊 σ(t-hit) ~ 100 ps

crystals → plastics A B C D …. J-PET: L. Raczyński et al., Nucl. Instrum. Meth. A764 (2014) 186 J-PET: P. M. et al., Nucl. Instrum. Meth. A764 (2014) 317 J-PET: P. M. et al., Nucl. Instrum. Meth. A775 (2015) 54 J-PET: L. Raczyński et al., Nucl. Instrum. Meth. A786 (2015) 105 J-PET: P. M. et al., Phys. Med. Biol. 61 (2016) 2025 J-PET: A. Gajos et al., Nucl. Instrum. Meth 819 (2016) 54 J-PET: P. M. et al., Acta Phys. Pol. B 47 (2016) 509 J-PET: D. Kamińska et al., Eur. Phys. J. C76 (2016) 445 Over 50 articles and 16 international patent applications Y A B crystals → plastics C D X

THANK YOU FOR YOUR ATTENTION Jagiellonian PET - + Operator C P T CP CPT 𝑺 ∙ 𝒌 𝟏 + – 𝑺 ∙ 𝒌 𝟏 × 𝒌 𝟐 𝑺 ∙ 𝒌 𝟏 𝑺 ∙ 𝒌 𝟏 × 𝒌 𝟐 𝒌 𝟏 × 𝜺 𝟐 𝑺 ∙ 𝜺 𝟏 𝑺 ∙ 𝒌 𝟐 × 𝜺 𝟏 - + P. Moskal et al., NIM A 764 (2014) 317. P. Moskal et al., NIM A 775 (2015) 54. L. Raczynski et al., NIM A 764 (2014) 186. L. Raczynski et al., NIMA 786 (2015) 105. 16 International Patent Applications THANK YOU FOR YOUR ATTENTION SM 10-9 vs upper limits of 3 10-3 for T, CP, CPT SM 10-9 vs upper limits of 3 10-7 for C

Cracow, July 2016 Jagiellonian University Jagiellonian PET Jagiellonian University Dziedziniec -> yard Cracow, July 2016 Collegium Maius at the university since 1400 historical entanglement

Rozmiary, pokaz przenikania na modelu skarpetkowym - - - - + - - - - Rozmiary, pokaz przenikania na modelu skarpetkowym

Rozmiary, pokaz przenikania na modelu skarpetkowym Ortho-positronium life-time tomography - - - - + - - - - Patent applications: P. M., PCT/EP2014/068374; A. Gajos, E. Czerwiński, D. Kamińska, P. M., PCT/PL2015/050038 Rozmiary, pokaz przenikania na modelu skarpetkowym

- + The age of mice’s tumour with o-Ps lifetime A.H. Al-Mashhadani et al., Iraqi J. Sci. 42C, 60 (2001) 3. - + Leukemia [Lukimia]. R. Pietrzak et al., NUKLEONIKA 58 (2013) 199

J-PET: E. Kubicz, et al. , Nukleonika 60 (2015) 749 J-PET: E. Kubicz, et al., Nukleonika 60 (2015) 749. Studies of unicellular micro-organisms Saccharomyces cerevisiae by means of positron annihillation lifetime spectroscopy Liofilizacja – suszenie sublimacyjne zamrożonych substancji. Figure 4: Environmental Scanning Electron Microscopy images of lyophilised yeasts (upper) and dried under normal conditions, after addition of water (bot- tom). Figure 1: The o-Ps lifetime and intensity values as a function of the water vapour sorption time, index 3 denotes shorter-lived component (squares) while 4 { longer-lived (circles). Measurement were conducted in four stages: 1) in vacuum , 2) in dried air, 3) with presence of water vapour, and 4) with drop of water placed in the chamber containing yeast. Environmental Scanning Electron Microscopy images of lyophilised yeasts (upper) and dried under normal conditions, after addition of water (bot-tom).

Jagiellonian PET σ(t-hit) ~ 100 ps P. Moskal et al., NIM A 764 (2014) 317. P. Moskal et al., NIM A 775 (2015) 54. L. Raczynski et al., NIM A 764 (2014) 186. L. Raczynski et al., NIMA 786 (2015) 105. 16 International Patent Applications σ(t-hit) ~ 100 ps

1364 Jagiellonian University Dziedziniec -> yard Collegium Maius at the University since 1400 historical entanglement

J-PET: D. Kamińska et al., Eur. Phys. J. C76 (2016) 445

But epsilon^2 = 20 to 40 smaller efficiency It is important to note that the cost of J-PET does not increase with the increase of the FOV epsilon^2 = 20 to 40 smaller efficiency But Solid angle -------------------- > factor of ~5 600 ps --> 200ps – 300ps --> factor of 3 -- 2 1m instead of ~17 cm ---------> factor of 10 N layers in the strip-PET ----> factor N2 Conservatively: for N=1 ----> total factor of ~ 100 Lower dose by factor of 3 (100 better / 30 worse)

R = FOM  R = FOM_JPET / FOM_LSO assuming: AFOV_LSO = 20 cm CRT_LSO = 400 ps N_JPET_layers = 2 FOM_JPET R = FOM_LSO LSO N_JPET_layers = 1 Figure of Merit for whole body imaging (FOM): J-PET: P.M. et al., Phys. Med. Biol. 61 (2016) 2025; arXiv:1602.02058 FOM_whole_body ~= ϵ_detection2 ∙ ϵ_selection2 ∙ AFOV2 / CRT (detection effi.)2 ∙ (selection effi.)2 ∙ acceptance FOM  CRT ∙ Number_of_bed_positions

Jagiellonian PET AFOV: 17 cm → 50 cm ; TOF < 500 ps P. Moskal et al., NIM A 764 (2014) 317. P. Moskal et al., NIM A 775 (2015) 54. L. Raczynski et al., NIM A 764 (2014) 186. L. Raczynski et al., NIMA 786 (2015) 105. 16 International Patent Applications AFOV: 17 cm → 50 cm ; TOF < 500 ps

J-PET: P. Bialas, J. Kowal, A. Strzelecki et al. Acta Phys. Pol J-PET: P. Bialas, J. Kowal, A. Strzelecki et al. Acta Phys. Pol. A127 (2015) 1500 Adam Strzelecki, PhD thesis, 2016 384 strips, diameter 85 cm, 50 cm AFOV, 10^8 events, 50 iterations, J-PET: image reconstracted from simulated data rotated (coronal) axially arranged 4b 3a Figure from P. Slomka, T. Pan, G. Germano, Semin. Nucl. Med. 46 (2016) 46

3S1 Ortho-positronium tau(o-Ps) ≈ 142 ns 1S0 Para-positronium tau(p-Ps) ≈ 125 ps 3S1 Ortho-positronium tau(o-Ps) ≈ 142 ns Operator C P T CP CPT S • k1 x k2 + + - + - P.A. Vetter and S.J. Freedman, Phys. Rev. Lett. 91, 263401 (2003). C_CPT = 0.0071 ± 0.0062 SM 10-10 – 10-9 photon-photon interactions Figure taken form the presentation of P. Vetter, INT UW Seattle, November, 2002

3S1 Ortho-positronium tau(o-Ps) ≈ 142 ns 1S0 Para-positronium tau(p-Ps) ≈ 125 ps 3S1 Ortho-positronium tau(o-Ps) ≈ 142 ns Operator C P T CP CPT (S • k1) (S • k1 x k2 ) + - - - + So far best accuracy for CP violation was reported by T. Yamazaki et al., Phys. Rev. Lett. 104 (2010) 083401 -0.0023 < C_CP < 0.0049 at 90% CL vs SM 10-10 – 10-9 W. Bernreuther et al., Z. Phys. C 41, 143 (1988) This is due to photon-photon interactions in the final state caused by the creation of virtual charged particle pairs)