Dolaşmış fotonlar uyarlanabilir optik görüntülemeyi geliştiriyor - Fizik Dünyası

<a data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/04/entangled-photons-enhance-adaptive-optical-imaging-physics-world.jpg" data-caption="Yıldızsız görüntülemeyi yönlendirin Sapmaların varlığında (solda) ve düzeltme sonrasında (sağda) geniş alanlı transmisyon mikroskobu ile elde edilen bir arı kafasının görüntüsü. Görüntü ekleri, düzeltmeden önce ve sonra fotonlar arasındaki kuantum korelasyon ölçümlerini temsil eder. (Nezaket: Hugo Defienne ve Patrick Cameron)” title=”Resmi açılır pencerede açmak için tıklayın” href=”https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/04/entangled-photons-enhance-adaptive-optical -görüntüleme-fizik-dünyası.jpg”>

Araştırmacılar, mikroskopi görüntülerindeki bozulmaları ölçmek ve daha keskin görüntüler üretmek için kuantum fiziğinin özelliklerinden yararlanıyor.

Şu anda, bir numunedeki kusurlardan veya optik bileşenlerdeki kusurlardan kaynaklanan sapmaların neden olduğu görüntü bozulmaları, uyarlanabilir optik adı verilen bir işlem kullanılarak düzeltilmektedir. Geleneksel uyarlanabilir optik, sapmaları tespit etmek için bir referans noktası (kılavuz yıldız) görevi gören, numunede tanımlanan parlak bir noktaya dayanır. Uzaysal ışık modülatörleri ve deforme olabilen aynalar gibi cihazlar daha sonra ışığı şekillendirir ve bu bozulmaları düzeltir.

Doğal olarak parlak noktalar içermeyen (ve floresan işaretleyicilerle etiketlenemeyen) numuneler için görüntü tabanlı ölçümler ve işleme teknikleri geliştirilmiştir. Bu yaklaşımlar görüntüleme yöntemine ve numunenin doğasına bağlıdır. Kuantum destekli optik ise görüntüleme yönteminden ve örnekten bağımsız olarak sapmalar hakkındaki bilgilere erişmek için kullanılabilir.

Araştırmacılar Glasgow Üniversitesi, University of Cambridge ve CNRS/Sorbonne Üniversitesi dolaşmış foton çiftlerini kullanarak sapmaları ölçüyorlar.

Kuantum dolaşıklığı, aralarındaki mesafeye bakılmaksızın birbirine bağlı olan parçacıkları tanımlar. Dolanık fotonlar bir sapmayla karşılaştığında korelasyonları kaybolur veya bozulur. Geleneksel yoğunluk görüntülemede yakalanmayan faz gibi bilgileri içeren bu korelasyonun ölçülmesi ve ardından uzaysal ışık modülatörü veya benzer cihazlar kullanılarak düzeltilmesi, hassasiyeti ve görüntü çözünürlüğünü iyileştirebilir.

“[Bu projenin] çok heyecan verici bulduğum iki yönü var: Dolaşmanın temel yönü ile sahip olduğunuz güçlü korelasyon arasındaki bağlantı; ve bunun pratikte yararlı olabilecek bir şey olduğu gerçeği" diyor Hugo Defienne, projedeki kıdemli CNRS araştırmacısı.

Ekibin kurulumunda, ince bir kristalde kendiliğinden parametrik aşağı dönüşüm yoluyla dolaşık foton çiftleri üretiliyor. Anti-korelasyonlu foton çiftleri, uzak alanda görüntülenmesi için bir numune aracılığıyla gönderilir. Elektron çoğaltan yük bağlantılı cihaz (EMCCD) kamerası, foton çiftlerini tespit eder ve foton korelasyonlarını ve geleneksel yoğunluk görüntülerini ölçer. Foton korelasyonları daha sonra uzaysal ışık modülasyonu kullanılarak görüntüyü odağa getirmek için kullanılır.

Araştırmacılar, biyolojik örnekleri (arı kafası ve bacağı) kullanarak rehber yıldızsız uyarlanabilir optik yaklaşımını gösterdiler. Sonuçları, korelasyonların geleneksel parlak alan mikroskobundan daha yüksek çözünürlüklü görüntüler üretmek için kullanılabileceğini gösterdi.

Defienne, "Bunun muhtemelen pratikte kullanılabilecek bir şeye çok yakın olan birkaç kuantum görüntüleme şemasından biri olduğunu düşünüyorum" diyor.

Kurulumun geniş çapta benimsenmesi için çalışan araştırmacılar, şimdi onu yansıma mikroskobu konfigürasyonlarıyla entegre ediyor. Şu anda tekniğin ana sınırlaması olan görüntüleme süreleri, ticari ve araştırma uygulamalarına yönelik alternatif kamera teknolojileri ile azaltılabilir.

Defienne, "Gelecekte sahip olduğumuz ikinci yön, sapma düzeltmesini yerel olmayan bir şekilde yapmaktır" diyor. Bu teknik, eşleştirilmiş fotonları bölerek birini mikroskoba, diğerini ise uzaysal ışık modülatörüne ve kameraya gönderecek. Yaklaşım, odaklanmış, yüksek çözünürlüklü bir görüntüye ulaşmak için geleneksel yoğunluktaki bir görüntüyle ilişkilendirilen bir sapmayı etkili bir şekilde yaratacaktır.

Araştırma çalışması şu adreste yayınlandı: Bilim.

• SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
• PlatoData.Network Dikey Üretken Yapay Zeka. Kendine güç ver. Buradan Erişin.
• PlatoAiStream. Web3 Zekası. Bilgi Genişletildi. Buradan Erişin.
• PlatoESG. karbon, temiz teknoloji, Enerji, Çevre, Güneş, Atık Yönetimi. Buradan Erişin.
• PlatoSağlık. Biyoteknoloji ve Klinik Araştırmalar Zekası. Buradan Erişin.
• Kaynak: https://physicsworld.com/a/entangled-photons-enhance-adaptive-optical-imaging/