纠缠光子增强自适应光学成像

关注： 0

研究人员正在利用量子物理学的特性来测量显微图像的扭曲并产生更清晰的图像。

目前，由样本缺陷或光学元件缺陷造成的像差引起的图像失真可以使用称为自适应光学的过程进行校正。传统的自适应光学器件依赖于样本中识别的亮点作为检测像差的参考点（引导星）。然后，空间光调制器和可变形镜等设备对光进行整形并纠正这些扭曲。

对于自然不包含亮点（并且不能用荧光标记物标记）的样品，已经开发了基于图像的度量和处理技术。这些方法取决于成像方式和样品的性质。另一方面，量子辅助光学可用于获取与成像模式和样本无关的像差信息。

量子纠缠描述了相互连接的粒子，无论它们之间的距离如何。当纠缠光子遇到像差时，它们的相关性就会丢失或扭曲。测量这种相关性（其中包含传统强度成像中未捕获的相位等信息），然后使用空间光调制器或类似设备对其进行校正，可以提高灵敏度和图像分辨率。

“我发现[这个项目]有两个方面非常令人兴奋：纠缠的基本方面与强相关性之间的联系；事实上，它在实践中很有用，”说雨果·德菲安，该项目的法国国家科学研究中心高级研究员。

在该团队的设置中，纠缠光子对是通过薄晶体中的自发参量下转换产生的。反相关光子对被发送通过样本以在远场中对其进行成像。电子倍增电荷耦合器件 (EMCCD) 相机检测光子对并测量光子相关性和常规强度图像。然后利用光子相关性通过空间光调制使图像聚焦。

研究人员使用生物样本（蜜蜂头和腿）展示了他们的无引导星自适应光学方法。他们的结果表明，这种相关性可以用来产生比传统明场显微镜更高分辨率的图像。

“我认为这可能是为数不多的非常接近于实际应用的量子成像方案之一，”德菲安说。

为了广泛采用该装置，研究人员现在正在将其与反射显微镜配置集成。成像时间是目前该技术的主要限制，可以通过可用于商业和研究应用的替代相机技术来缩短成像时间。

“我们未来的第二个方向是以非局部方式进行像差校正，”Defienne 说。该技术将分裂成对的光子，将一个发送到显微镜，另一个发送到空间光调制器和相机。该方法将有效地产生与传统强度图像相关的像差，以获得聚焦的高分辨率图像。

该研究发表于科学.

SEO 支持的内容和 PR 分发。今天得到放大。
PlatoData.Network 垂直生成人工智能。赋予自己力量。访问这里。
柏拉图爱流。 Web3 智能。知识放大。访问这里。
柏拉图ESG。碳，清洁科技, 能源，环境，太阳能，废物管理。访问这里。
柏拉图健康。生物技术和临床试验情报。访问这里。
Sumber: https://physicsworld.com/a/entangled-photons-enhance-adaptive-optical-imaging/

时间戳记： 2022 年 7 月 1 日

纠缠光子增强自适应光学成像 – 物理世界