- АвтоВАЗ выпустил 500 тыс. машин в 2024 году,... (343)
- Слитый постер раскрыл дату презентации... (328)
- Корейский кроссовер за относительно... (369)
- АвтоВАЗ: 85% Lada Vesta продаются в... (447)
- Роскомнадзор собрался выявлять тех, кто... (345)
- Роскомнадзору собрался выявлять тех, кто... (327)
- Сбер и МВД России встали на борьбу с... (424)
- Крупнейший запрет после устройств Huawei,... (276)
- МТС соберёт все свои IT-подразделения в... (329)
- Безопасность одного объекта или целого... (358)
- Вместе с Apple Intelligence на старые iPhone... (383)
- Чёрные дыры оказались безопаснее, чем... (405)
- Huawei обогнала Apple и стала крупнейшим в... (391)
- Разгон на рубль, удар на копейку: за год... (416)
- Слияние Nissan, Honda и Mitsubishi для... (402)
- Грядут глобальные перемены в автопроме:... (334)
Квантовая революция в визуализации: учёные научились кодировать изображения в фотонах
Дата: 2024-09-07 11:55
Учёные из Парижского института нанонауки при Университете Сорбонны разработали новый метод кодирования изображений в квантовые корреляции пар фотонов, что делает его невидимым для обычных методов визуализации. Этот метод основан на использовании запутанных фотонов, которые играют решающую роль в различных приложениях квантовой фотоники, включая квантовые вычисления и криптографию.
Запутанные фотоны получаются с помощью процесса, называемого спонтанным параметрическим понижением частоты (SPDC) в нелинейном кристалле. Во время SPDC один фотон из высокоэнергетического (синего) лазера разделяется на два запутанных фотона с более низкой энергией (инфракрасных). Исследователи предлагают метод структурирования пространственных корреляций запутанных фотонов в форме заданного объекта.
a: Иллюстрация экспериментальной установки. b: Изображение интенсивности на камере. c: корреляционное изображение. ?????Изображение интенсивности не раскрывает никакой информации об объекте, который, тем не менее, можно увидеть на корреляционном изображении. Источник: Physical Review Letters (2024). DOI: 10.1103/PhysRevLett.133.093601Эксперимент заключается в помещении объекта, который необходимо кодировать, в предметную плоскость линзы, расположенной перед кристаллом, а затем в использовании второй линзы для передачи его изображения на камеру. Без кристалла эта установка представляет собой обычную двухлинзовую систему формирования изображений, но при наличии кристалла происходит SPDC, производя пары запутанных фотонов в инфракрасном диапазоне.
Если только эти пары выбираются спектральным фильтром, интенсивность, полученная на камере после накопления множества фотонов, выглядит однородной и не раскрывает никакой информации об объекте. Изображение объекта появляется снова, только если оно реконструируется из пространственных корреляций между запутанными парами фотонов.
Для реконструкции такого изображения требуется камера, чувствительная к отдельным фотонам, а также специально разработанные алгоритмы для определения совпадений фотонов в каждом полученном изображении и извлечения их пространственных корреляций. Изображение объекта, первоначально переданное синим лазерным лучом, таким образом переносится в пространственные корреляции пар фотонов.
По словам Хлои Верньер, аспирантки и первого автора исследования, «Если мы наблюдаем луч обычным образом, подсчитывая фотоны один за другим, чтобы сформировать изображение, у нас создаётся впечатление, что информации нет. Но если мы сосредоточимся на одновременном поступлении фотонов и проанализируем, как они распределены в пространстве, то выявится закономерность».
Хьюго Дефьен, научный руководитель Хлои и последний автор исследования, добавил: «Мы на самом деле используем довольно недоиспользованную степень свободы света, а именно пространственные корреляции между фотонами, как холст, на котором печатаем изображение. Теперь мы хотим использовать это для разработки криптографических систем или визуализации в рассеивающих средах».
Благодаря своей гибкости и экспериментальной простоте этот подход может позволить разработать новые протоколы визуализации и найти применение в таких областях, как квантовая связь и криптография. Работая над свойствами кристалла, можно даже закодировать несколько изображений в одном пучке фотонных пар. Эти изображения можно было бы обнаружить, перемещая камеру в разные оптические плоскости, что позволило бы кодировать больше информации.
Подробнее на iXBT
Предыдущие новости
Нидерланды запретили ASML поставлять в Китай машины для DUV-литографии, на которых можно выпускать 5 и 7-нм чипы
Смелые для современной политической конъюнктуры заявления нового руководителя ASML заявления о характере экспортных ограничений США не помешали компании подчиниться новым требованиям властей Нидерландов, которые расширили перечень контролируемых с точки зрения поставок в недружественные страны литографических сканеров на две модели. Источник изображения:...
TSMC получила пробную партию 4-нм чипов на многострадальном заводе в Аризоне, и они даже работают
Ещё в апреле строящееся в Аризоне предприятие TSMC начало опытный выпуск 4-нм продукции, но до сих пор официальных сведений о степени прогресса в этой сфере не поступало. Инициативу взяло на себя агентство Bloomberg, которое со ссылкой на осведомлённые источники заявило о достижении американским предприятием TSMC сопоставимых показателей выхода годной продукции с похожими...
Apple Watch Series 10 смогут обнаруживать апноэ во сне
На следующей неделе, как ожидается, Apple наряду с iPhone 16 представит умные часы Apple Watch Series 10. Информации о них пока не так много, но, если верить неподтверждённым данным, они получат обновлённый сенсор ЭКГ, способный обнаруживать апноэ во сне. Об этом сообщили 9to5Mac и Bloomberg со ссылкой на собственные источники. Источник изображения:...
Китай готовится запустить миссию «Тяньвэнь-3» по доставке образцов грунта с Марса в 2028 году
Китай готовится запустить миссию «Тяньвэнь-3» по доставке образцов марсианского грунта в 2028 году. Об этом 5 сентября сообщил Лю Цзичжун (Liu Jizhong), главный конструктор Tianwen-3, на второй международной конференции по исследованию дальнего космоса (Tiandu) в Туньси, провинция Аньхой. Миссия «Тяньвэнь-3» будет состоять из двух запусков с Земли. Два запуска ракеты Long...