@ 2021.02.09 , 23:56

全息技术上的大突破:首次用纠缠光子成功创建全息图像

人类刚刚在量子纠缠领域实现了技术上的重大突破。物理学家通过量子力学在全息图中编码信息,克服了传统全息技术的严重局限。

从娱乐目的到更严肃的应用场景(例如医学成像),最新突破意味着全息成像技术的升级。

苏格兰格拉斯哥大学的物理学家Hugo Defienne说:“经典全息技术在光的方向、颜色和偏振方面做得非常聪明,但是它有局限性,如背景光的干扰以及对机械不稳定的强敏感性。我们摆脱了经典相干法的局限,将全息术带入量子领域。使用纠缠光子提供了创建更清晰、更丰富的全息图的新方法,为实际应用开辟了崭新的可能性。 ”

全息图是我们每天都可以看到的东西。简单来说,就是通过操纵光在二维平面里呈现出三维效果——大家看看钞票、银行卡和护照上的防伪标示——它们的应用范围很广,从艺术和娱乐到航空导航和医学成像。

全息图实际上相当于用光子的物理特征存储数据,当建立纠缠后,全息存储可能引发大容量数据存储领域里的革命。

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“近年来,在光量子物理学中有许多重大发现是使用简单的单像素传感器实现的。它们的优点是体积小,速度快且价格适中,但缺点是它们只能捕获非常有限的有关量子态的数据。”格拉斯哥大学的物理学家Daniele Faccio解释说,“我们使用的CCD传感器为我们提供了前所未有的分辨率——每个纠缠光子可为每幅图像提供最多10000像素。这意味着我们可以测量其纠缠质量和光束中光子的数量——精确度很高。”

团队使用他们的新技术生成了格拉斯哥大学徽标的全息图,以及用作展示的纠缠笑脸

这证明了技术在测量生物结构方面的潜力。它甚至可以实现具有大视野的新型显微镜以。

Defienne说:“应用之一可能是医学成像,全息照相技术已经在显微镜中用于仔细检查接近透明的精致样品的细节。我们的过程允许创建更高分辨率、更低噪声的图像,这可以帮助揭示更精细的细胞细节,并帮助我们了解更多有关生物学功能的信息。

https://www.sciencealert.com/for-the-first-time-physicists-have-encoded-quantum-information-in-a-hologram


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