成像技术的突破可能有助于量子显微镜的发展

英国格拉斯大学和赫瑞-瓦特大学组成的一个物理团队提出了一种全场、无扫描的量子成像技术，并演示了利用平均每帧7个光子对的光子通量重建具有微米级深度特征的图像的能力。使用单光子雪崩二极管相机，研究人员测量了Hong–Ou–Mandel (HOM)干涉仪输出端的聚束和反聚束光子对分布，并将其结合起来，以提供样品的低噪声图像。这种方法证明了HOM显微镜作为一种工具在极低光子状态对透明样品进行无标记成像的可能性。相关研究成果于4月11日发表在《自然•光子学》上。Hong-Ou-Mandel (HOM) 效应于1987年被发现，并以三位发现者的名字命名。当单个光子进入分束器（半透半反镜）时，要么反射，要么透射，各自的相对概率由分束器的反射率决定。当两个光子从两个端口同时进入时，如果光子全同，它们总是从相同的输出端口离开分束器，这一过程称为“聚束”。如果它们变得更加可区分（例如，因为它们到达的时间不同或波长不同），它们各自进入不同探测器的概率就会增加。通过干涉仪信号可以准确测量路径长度和时序。该效应为线性光学量子计算中的逻辑门提供了一种潜在的物理机制。也可用于量子传感，通过在分束器的一个输出