Pendant des décennies, l'imagerie quantique a promis des images plus nettes et une plus grande sensibilité à la lumière que les méthodes classiques en exploitant les propriétés uniques de la lumière quantique, comme l'enchevêtrement des photons. Mais les approches pour le faire reposent sur des sources lumineuses délicates et spécialement conçues qui sont facilement submergées par le bruit du monde réel, et il est difficile de générer une lumière quantique suffisamment lumineuse pour une utilisation pratique.
L'équipe de Fatemeh Mostafavi a développé un schéma d'imagerie quantique qui utilise des capteurs de comptage de photons avancés pour extraire les caractéristiques quantiques de sources de lumière naturelle et produire des images extraordinairement claires. Leur travail est publié dans la revue Revues de physique appliquée.
« Notre technique isole les« caractéristiques quantiques »cachées dans la lumière ordinaire, nous permettant de voir ce qui est invisible pour les caméras conventionnelles», a déclaré l'auteur Mostafavi. « En sélectionnant et en comptant soigneusement les photons dans le domaine de l'image, nous pouvons reconstruire des images avec une clarté exceptionnelle, même dans des environnements bruyants où l'imagerie conventionnelle échoue. »
Les chercheurs ont utilisé une caméra à pixels avec des capacités de résolution de numéro de photons qui utilisent une technique connue sous le nom de détection de photons conditionnelle qui isole des interactions de photons spécifiques pour filtrer le bruit indésirable.
Dans les expériences, la caméra a révélé des objets complètement obscurcis par le bruit lorsque des méthodes classiques ont été utilisées; Et il a même produit l'imagerie en détectant les fluctuations de vide, les ondulations quantiques subtiles qui existent dans l'espace vide.
« Cette technologie pourrait révolutionner les scénarios où la lumière est rare ou submergée par le bruit et les interférences, comme dans l'imagerie médicale, l'astronomie et le lidar », a déclaré l'auteur Omar Magaña-Loaiza. « En contournant les sources de lumière quantique traditionnelles, cela représente une avancée majeure dans le domaine de l'imagerie quantique et promet d'être plus accessible, évolutive et pratique pour les applications du monde réel. »
