一种涉及纠缠光子的新技术刚刚导致了世界。物理学家通过使用量子力学成功地编码全息图中的信息来克服传统全息图的显着限制。
这可能会导致全息升级，从娱乐目的到更严重的应用程序，例如医学成像。
“古典全息图在光的方向，颜色和两极分化方面做得非常聪明，但它具有局限性，例如从不必要的光源干扰和对机械不稳定性的强烈敏感性，”物理学家雨果·迪安娜（Hugo Defienne）说苏格兰格拉斯哥大学。
“我们开发的过程使我们摆脱了经典连贯性的局限性，并将全息图引入了量子领域。使用纠缠的光子，我们提供了新的方法来创造更清晰，更丰富的全息图，从而为该技术的实际应用开辟了新的可能性。”
全息图是许多人每天看到的东西。简而言之，它们是通过操纵光制成的，以产生三维图像的二维表示。
它们用于钞票，银行卡和护照的安全目的，但它们的应用程序范围广泛，从艺术和娱乐到导航到导航到医学成像。
潜在用途也令人兴奋。数据存储是仍在处理的。当扭结被熨烫时，全息记忆可能是高容量数据存储中的下一个大事。
为了以传统的方式创建全息图，一束激光光横断。在源头上，两个梁是连贯的。也就是说，频率和阶段是一样的。一个被称为对象梁的光束从要渲染的物体中反映出来。这种反射的光针对收集板。
另一个被称为参考光束的光束直接直接针对收集板。在这一点上，两个梁混合并创建一个干扰模式。两个光束之间的相位差异是可以创建全息图的原因。
Defienne和他的团队使用类似的设置，并带有激光光束。但是，他们尝试利用量子，而不是将两个光束引导到单个收集板上纠缠。这是一种现象，颗粒成对- 在这种情况下，光子（光的颗粒） - 以某种方式链接，即使在一个很大距离处都会影响另一个动作。
可以通过成对的beta来通过亮起更高能量激光的光线来创建纠缠的光子钡硼酸盐水晶板。这将光子分成两个纠缠的光子，每个光子都有原始能量的一半。因此，这就是团队所做的，从紫色激光开始。
根据传统的全息图，一束梁是在由百万像素数码摄像头收集之前针对物体的。但是，另一个纠缠光子的光束被引导到空间光调节器上，在通过第二台摄像机收集之前，该光子在通过时会非常慢地减慢它们。
与对象梁相比，这种轻微的放缓改变了光子的相位。这意味着这两个梁不需要重叠 - 全息图是通过测量两个摄像机中纠缠的光子位置之间的相关性而产生的。最后，将四个全息图合并为高分辨率相图像。
（格拉斯哥大学）
“近年来，使用简单的单像素传感器在光学量子物理学方面发现了许多大发现。它们具有小，快速和负担得起的优势，但它们的缺点是，他们只捕获了非常有限的有关该过程中涉及的纠缠光子状态的数据。这将花费大量时间来捕获我们在单个图像中收集的详细信息，”解释的物理学家Daniele Faccio格拉斯哥大学。
“我们正在使用的CCD传感器为我们提供了前所未有的分辨率来播放 - 每个纠缠光子的图像最多10,000像素。这意味着我们可以以显着的精度来测量其纠缠质量和光束中光子中光子的数量。”
该团队使用他们的新技术来生成格拉斯哥大学徽标的全息图，以及真正的三维物品，例如一条苏格兰胶带和鸟羽毛的一部分。另外，您在封面图片中看到的笑脸。
这证明了该技术用于测量生物结构的潜在用途。它甚至可以启用一种具有较大视野的新型显微镜，以及其他潜在用途。
“这些应用之一可能是在医学成像中，在该医学成像中，已经在显微镜中使用了全息图来审查通常几乎透明的细腻样品的细节，”Defienne说。
“我们的过程允许创建高分辨率，低噪声图像，这可以帮助揭示细胞的细节细节，并帮助我们更多地了解生物学如何在细胞水平上的功能。”
该研究已发表在自然物理学。
