新型量子成像方法生成超清晰图像

几十年来，量子成像技术凭借利用量子光的独特性质（如光子纠缠），一直被认为能够提供比传统方法更清晰的图像和更高的光灵敏度。但现有方法依赖于精密设计的特殊光源，这些光源容易被现实噪声干扰，且难以产生足够强度的实用化量子光源。

Fatemeh Mostafavi团队开发出一种新型量子成像方案，通过先进光子计数传感器从自然光源中提取量子特征，生成超清晰图像。该研究成果已发表于《应用物理评论》期刊。

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通讯作者Mostafavi表示："我们的技术能分离普通光线中隐藏的'量子特征'，使传统相机不可见之物得以显现。通过对成像区域光子进行精准筛选和计数，即使在传统成像失效的强噪声环境下，也能重建出超高清晰度的图像。"

研究团队采用具备光子数分辨能力的单像素相机，运用"条件光子检测"技术——通过分离特定光子相互作用来过滤干扰噪声。实验证明，该相机不仅能够呈现被传统方法完全遮蔽于噪声中的物体，甚至通过检测真空涨落（真空中存在的微妙量子涟漪）即可实现成像。

合作作者Omar Magaña-Loaiza指出："这项技术有望革新医学成像、天文学和激光雷达等弱光或强噪声干扰场景。通过绕过传统量子光源的限制，这标志着量子成像领域的重大突破，其可及性、可扩展性和实用性都将显著提升。"

相关链接：https://dx.doi.org/10.1063/5.0234062