11 лютого, у лабораторії долини Оптика Hubei, слабкий лазерний промінь, що містить лише кілька фотонів, опромінював біологічні зразки. Дослідники дивилися на результати розрахунку на екрані: "Резолюція візуалізації досягла мільйонів пікселів.
Пікселі камер мобільних телефонів, що використовуються щодня, зазвичай знаходяться в десятках мільйонів, або навіть понад 100 мільйонів, і можуть зробити чіткі фотографії в житті.
Але в деяких спеціальних сценах, таких як глибоке море, на великій висоті або в медичному тестуванні, світловий сигнал слабкий, а просторова роздільна здатність низька, тому однофотонні детектори потрібні для зйомки зображень.
Фотони - це основна одиниця світла. Світло, яке ми бачимо в повсякденному житті, насправді складається з незліченних фотонів. Однофотонні детектори, як випливає з назви,-це ультра-високі детектори чутливості, які можуть виявити одиночні фотони. Вони мають важливі програми в квантових комунікаціях, астрономії, біомедичній візуалізації та інших галузях.
"Однофотонні детектори схожі на очі в темряві, які можуть зафіксувати слабкі світлові сигнали". Однофотонні детектори обмежені їх фізичною структурою, а кількість пікселів, як правило, може досягати лише тисяч, що обмежує їх застосування в зображуванні високої роздільної здатності та інших аспектів ",-сказав доктор Дінг Йі, дослідник Hubei Optical Valley Laberatory.
Наприклад, в астрономічних спостереженнях менша кількість пікселів ускладнює захоплення деталей слабких і віддалених небесних тіл; У біомедичній мікроскопічній візуалізації також неможливо задовольнити вимоги до запису флуоресценційної флуоресценції квантового рівня.
Щоб подолати цю проблему, команда доктора Дін Йі звернула свою увагу на сферу обчислювальних зображень. Обчислювальна візуалізація відрізняється від традиційної технології візуалізації. Він може пробитися через обмеження фотодетекторів у роздільній здатності візуалізації, зображенням кадру тощо через оптичну модуляцію та обробку сигналів.
"Ми більше не вимагаємо, щоб кожен піксель повинен був відповідати фізичному детектору, але нехай один детектор відігравати різні ролі в різний час, і, нарешті, відновити зображення високої роздільної здатності сотень тисяч або навіть мільйонів пікселів за допомогою кодуючих легких полів та алгоритмів реконструкції".
Крім того, однофотонні детектори, що використовуються для виведення аналогових сигналів. Завдяки дослідженню, лабораторна команда завершила цифрове зчитування однофотонних детекторів на рівні мікросхеми. Отримавши однофотонні сигнали, пристрої підрахунку фотонів можуть бути опущені, що робить систему візуалізації та виявлення більш мініатюрованою та інтегрованою та здатною стикатися з більшою кількістю застосувань.
За результатами стоїть незліченна кількість днів і ночей наполегливості та відданості наукової дослідницької групи. Оскільки проект був запущений наприкінці 2023 року, світло в лабораторії часто увімкнено, поки світанку не наздогнають прогрес. Для того, щоб перевірити ефективність експериментального оптичного шляху та методів розрахунку, команда провела велику кількість експериментів та накопичила масові дані.
"Щодня я відчуваю, що часу не вистачає, тому я хочу йти швидше і швидше, щоб зробити більш високі пристрої, реалізуючи внутрішню заміну".
В даний час дослідницька група також працює над низкою технічних проблем, таких як відстеження наночастинок без етикетки та зображення стиснення часової області. "Час не чекає нікого, і ми сповнені енергії, щоб якнайшвидше подолати ключові основні технології". Дінг Йі сказав.
