當(dāng)前位置:安勤游戲網(wǎng) > 安勤攻略 > 中國科學(xué)家實現(xiàn)量子光學(xué)成像千米級高分辨率新跨越

中國科學(xué)家實現(xiàn)量子光學(xué)成像千米級高分辨率新跨越

更新時間:2025-05-14 15:27:41來源:安勤游戲網(wǎng)

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉院士的研究團(tuán)隊在量子光學(xué)成像技術(shù)上取得了突破性的成果。這項研究不僅在國際物理學(xué)界引起了廣泛關(guān)注,更為遠(yuǎn)距離高分辨率成像技術(shù)的發(fā)展開辟了新路徑。

研究團(tuán)隊攜手多家國內(nèi)外科研機(jī)構(gòu),成功研發(fā)出一種創(chuàng)新的主動光學(xué)強(qiáng)度干涉合成孔徑技術(shù)。這項技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對距離1.36公里外目標(biāo)的毫米級高分辨率成像,相較于傳統(tǒng)單臺望遠(yuǎn)鏡,其成像分辨率顯著提升了14倍。相關(guān)研究成果已在國際權(quán)威期刊物理評論快報上發(fā)表。

在光學(xué)成像領(lǐng)域,傳統(tǒng)技術(shù)受限于單孔徑衍射極限,導(dǎo)致成像分辨率難以進(jìn)一步提升。為了打破這一限制,科學(xué)界一直在探索各種合成孔徑成像方法。然而,現(xiàn)有的技術(shù)如基于振幅干涉的望遠(yuǎn)鏡陣列,雖然曾用于觀測黑洞等天體,但受大氣擾動影響,難以在光學(xué)波段實現(xiàn)穩(wěn)定成像。

上世紀(jì)五十年代,科學(xué)家提出了強(qiáng)度干涉成像理論,這一理論在長基線光學(xué)成像方面具有一定優(yōu)勢。然而,該技術(shù)此前主要應(yīng)用于觀測恒星等被動發(fā)光目標(biāo),對于非自發(fā)光目標(biāo)的遠(yuǎn)距離高分辨率成像仍是一大難題。

中國科學(xué)家實現(xiàn)量子光學(xué)成像千米級高分辨率新跨越

為解決這一問題,研究團(tuán)隊提出了主動照明下的強(qiáng)度干涉技術(shù)。然而,實現(xiàn)這一技術(shù)面臨諸多挑戰(zhàn),包括缺乏高效的遠(yuǎn)距離熱光照明手段和可靠的圖像重建算法。為此,團(tuán)隊創(chuàng)新性地設(shè)計了主動光學(xué)強(qiáng)度干涉系統(tǒng),該系統(tǒng)由多個激光發(fā)射器組成的陣列裝置構(gòu)成,利用大氣湍流的自然調(diào)制作用,有效合成多個相位獨(dú)立的激光束,實現(xiàn)遠(yuǎn)距離贗熱照明。

在實驗階段,研究團(tuán)隊在城市大氣環(huán)境下部署了8個間距0.15米的激光發(fā)射器,照射距離目標(biāo)1.36公里。通過調(diào)節(jié)基線長度在0.07至0.87米之間的接收系統(tǒng),團(tuán)隊成功重建出毫米級分辨率的目標(biāo)圖像。這一成果不僅突破了傳統(tǒng)成像技術(shù)的物理限制,也為復(fù)雜大氣環(huán)境下的遠(yuǎn)距離高分辨率成像提供了全新解決方案。

這項技術(shù)的應(yīng)用前景廣闊,有望在空間碎片監(jiān)測、遙感測繪等重大領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。這一研究成果也再次展示了中國在量子光學(xué)領(lǐng)域的創(chuàng)新能力,進(jìn)一步鞏固了中國在國際量子科技領(lǐng)域的前沿地位。