飞跃在全息术可以彻底改变成像

格拉斯哥大学的一个物理学家团队已经找到了一种方法使用quantum-entangled光子信息编码全息图这可能导致改善医学成像和量子信息科学的发展速度。

在经典全息三维物体的二维效果图创建当一束激光分成两条路径;1对象梁与反射光照亮亲笔文件的主题,收集的相机或特殊全息电影。第二,或者参考光束直接从镜子反射到收集表面不碰这个话题。亲笔的是由测量两束光的光的相位差异。海浪的阶段是梁主体和对象交往和相互干扰,一个过程的属性启用的光称为“一致性”。

格拉斯哥团队的新的量子全息术过程(1)也使用一束激光分成两个路径,然而在他们的量子版本的全息术,光子没有相互重叠经过各自的目标。相反,因为光子纠缠态作为一个“非本地”粒子,分别经历的相移每个光子同时共享。

远程干涉现象发生和全息图是通过测量相关性之间的纠缠光子位置使用独立的像素的数码相机。一个高质量的图像检索对象的最终阶段通过结合四个全息图测量全球四个不同的阶段转变由空间光调制器实现的两个光子。

雨果博士Defienne,格拉斯哥大学的学院的物理学和天文学,是论文的第一作者。Defienne博士说:“古典全息术是非常聪明的方向,颜色和偏振的光,但它有一定的局限性,如不必要的光源干扰和强敏感性机械不稳定。我们开发过程可以让我们从这些经典相干的局限性,引全息术到量子领域。使用纠缠光子提供新的方法来创建更清晰,更丰富详细的全息图,打开新的可能性的实际应用技术。

”其中一个应用程序可能在医学成像,在全息术已经用于显微镜仔细审查的细节精致的样本通常near-transparent。我们的过程允许建立高分辨率,低噪声图像,这将有助于揭示细胞和帮助我们了解更多的细节关于生物学功能在细胞水平上。”

格拉斯哥大学的乔教授合著者和领袖集团的突破说:“真正令人兴奋的是,我们已经找到一种方法,将像素的数码相机集成到检测系统。

“许多大发现近年来光学量子物理学使用简单,单像素传感器。他们有小的优势,快速的和负担得起的,但缺点是他们捕获只有非常有限的数据对纠缠光子的状态参与这个过程。需要大量的时间来捕捉的细节我们可以收集在一个单一的形象。CCD传感器,我们使用给我们前所未有的分辨率玩——10000像素/每个纠缠光子的形象。这意味着我们可以测量他们纠缠的质量和数量的光子束以惊人的准确性。

“未来的量子计算机和量子通信网络将需要至少这级别的细节纠缠粒子他们将使用。它使我们更近一步实现真正的变革在那些快速发展的领域。这是一个非常激动人心的突破,我们渴望创造的这一成功进一步细化。”

他们的工作得到了资助的工程和物理科学研究委员会(EPSRC)和欧盟的地平线2020和居里夫人·斯卡洛多斯卡的行动计划。

(1)“极化Entanglement-enabled量子全息术”,是发表在《自然物理。

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