樸茨茅斯大學(xué)的新研究為解決經(jīng)典成像系統(tǒng)長期面臨的難題——如何更好地區(qū)分兩個(gè)相鄰光源——提供了一種可能路徑。這項(xiàng)發(fā)表在《物理評(píng)論應(yīng)用》的研究，利用量子物理原理估算發(fā)光物體間的微小間距，未來或可應(yīng)用于顯微技術(shù)、天文學(xué)及遙感等領(lǐng)域。

該研究展示，通過相對(duì)簡單的量子裝置即可突破傳統(tǒng)分辨率極限——這種限制源于百余年前提出的瑞利準(zhǔn)則。研究負(fù)責(zé)人、樸茨茅斯大學(xué)量子科學(xué)技術(shù)中心主任Vincenzo Tamma教授解釋道："理論上，我們通過測量分束器中兩個(gè)熱源光子與實(shí)驗(yàn)室制備參考光子之間的干涉，就能實(shí)現(xiàn)超分辨率測量遙遠(yuǎn)微弱熱源之間的橫向間距。"

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雙光子干涉儀

"雖然這一設(shè)想尚未實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，但我們的研究表明，利用現(xiàn)有技術(shù)無需復(fù)雜光學(xué)元件即可高效實(shí)現(xiàn)。"該方法通過在分束器輸出端設(shè)置兩個(gè)遠(yuǎn)場位置分辨相機(jī)，觀測雙光子干涉現(xiàn)象。通過分析光子是同相機(jī)還是異相機(jī)被探測及其具體位置，科學(xué)家能測量傳統(tǒng)成像無法分辨的微距光源間距。

研究團(tuán)隊(duì)基于理想條件的模擬和理論建模指出，即使光源間距遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)分辨率極限，該方法仍能有效工作。盡管未考慮實(shí)際噪聲、光子損耗等現(xiàn)實(shí)因素，但該方案因無需復(fù)雜光學(xué)元件而極具實(shí)驗(yàn)前景。

Tamma教授表示："這可能是突破經(jīng)典成像分辨率限制的有效途徑。若在實(shí)踐中驗(yàn)證成功，將提供更簡潔的成像銳化方案。但我們?nèi)孕铚y試該方法在非理想實(shí)驗(yàn)環(huán)境中的表現(xiàn)。"

相關(guān)鏈接：https://dx.doi.org/10.1103/PhysRevApplied.23.054033