تصویربرداری پزشکی را می‌توان یک فرآیندغیرتهاجمی برای ایجاد تصاویری خاص از داخل بدن انسان در جهت تشخیص و درمان بیماریدانست. در دهه‌های اخیر، پیشرفت‌های حاصل در روش‌های تصویربرداری پزشکی منجر بهدستاوردهای قابل توجهی در تشخیص و درمان بیماری‌ها شده است. با پیشرفت در روش‌هایمختلف تصویربرداری پزشکی قادر هستیم تا بدون آسیب جدی به بدن یا شکافت آن از طریقجراحی، اطلاعات بیشتری در مورد نوروبیولوژی، عملکرد بافت‌ها، ناهنجاری‌ها و علائمکسب کنیم. به همین دلیل دستیابی به روش‌های نوین تصویربرداری بسیار حائز اهمیتاست. با توسعه‌ی فیزیک آزمایشگاهی و همچنین ظهور مفهوم فیزیک کوانتومی و کاربردهایبالقوه‌ی آن در فناوری‌های جدید مانند تصویربرداری، می‌توان به عصر جدیدی درتصویربرداری پزشکی دست یافت. اخیرا محققان با به کارگیری مفاهیم فیزیک کوانتومی وویژگی‌های آن توانسته‌اند محدودیت‌های موجود در روش‌های تصویربرداری متداول رابرطرف کنند و آن‌ها را گسترش دهند. این بهبود نوظهور در تصویربرداری به نامتصویربرداری مدرن کوانتومی شناخته می‌شود و دارای پتانسیل بسیار چشمگیری در علماپتیک است. از روش‌های تصویربرداری مدرن کوانتومی می‌توان به شبح‌نگاری کوانتومی،روشنایی کوانتومی و حسگرهای کوانتومی اشاره کرد. در این رساله، ابتدا مروری جامعبر روش‌های تصویربرداری متداول پزشکی خواهیم داشت و به بررسی مفاهیم، مزایا، معایبو کاربردهای هر یک از آن‌ها می‌پردازیم. سپس به دنبال ارائه‌ی یک روش تصویربرداریجدید برای تصویربرداری مطلوب از اهداف با ضریب بازتاب کم در محیط‌های پرنوفههستیم. همچنین در نظر داریم که روش پیشنهادی ما در پزشکی نیز کاربرد بالقوه‌ایداشته باشد. به همین خاطر پیکربندی پیشنهادی این روش را به گونه‌ای طراحی می‌کنیمکه در مقایسه با سایر روش‌های تصویربرداری، تعداد فوتون کمتری با نمونه برخوردکند؛ به صورتی که اگر نمونه‌ی مورد بررسی بافت زیستی در عمق باشد آسیب جدی نبیند.در نهایت با استفاده از روش‌های تصویربرداری مدرن کوانتومی مانند شبح‌نگاری بدونتعامل و تصویربرداری مبتنی بر همبستگی، روش جدیدی در تصویربرداری تحت عنوانتصویربرداری مبتنی بر همبستگی بدون تعامل را معرفی می‌کنیم. با بررسی و محاسبه‌یپارامترهای اساسی تصویربرداری مانند نسبت سیگنال به نوفه و نمایانی نشان می‌دهیمکه روش پیشنهادی ما با وجود برخورد تعداد کمتر فوتون با نمونه، تصاویری با وضوح وکیفیت بهتر نسبت سایر روش‌های تصویربرداری فراهم می‌کند.