科学视点

科学家实现量子超表面图像边缘探测

  近日,中国科学院院士、中国科学技术大学郭光灿团队在量子超表面图像边缘探测实验研究中取得重要进展。他们与国内外合作者利用高品质偏振纠缠源和高效介质超表面,实现了待检测图像状态在正常模式和边缘探测模式远程的开关切换,并且证实了在弱光场照明下,纠缠光子照明相对于直接单光子照明具有更高的信噪比。该成果在线发表于《科学进展》。

  据了解,郭光灿团队的史保森、周志远等人长期从事基于非线性过程的非经典量子光源的制备与应用相关研究。他们制备出多种类型的高品质双光子纠缠源,纠缠源的各项参数指标均处于国际先进水平。

  在该工作中,中国科学技术大学联合团队利用自身在偏振纠缠量子光源的制备与表征方面的优势,以及合作者在高效率电介质超表面上的研究优势,实现了量子超表面图像边缘探测,并且展示了量子纠缠光场照明下具有成像状态远程可切换和较高信噪比的特征。

  专家表示,该成果是量子超表面研究在图像边缘探测的一次尝试,在图像加密和隐写上具有潜在应用。另外,在光子照明匮乏的场景,如酶反应跟踪与生物活体细胞的观察上,较高信噪比会表现出一定优势。该工作将会促进更多的关于量子光学和超表面材料结合的相关研究。

  相关论文信息:https://doi.org/10.1126/sciadv.abc4385


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