利用量子干涉实现更清晰的成像

朴茨茅斯大学的新研究为解决经典成像系统长期面临的难题——如何更好地区分两个相邻光源——提供了一种可能路径。这项发表在《物理评论应用》的研究，利用量子物理原理估算发光物体间的微小间距，未来或可应用于显微技术、天文学及遥感等领域。

该研究展示，通过相对简单的量子装置即可突破传统分辨率极限——这种限制源于百余年前提出的瑞利准则。研究负责人、朴茨茅斯大学量子科学技术中心主任Vincenzo Tamma教授解释道："理论上，我们通过测量分束器中两个热源光子与实验室制备参考光子之间的干涉，就能实现超分辨率测量遥远微弱热源之间的横向间距。"

图片:搜狗截图20250519174213.png

双光子干涉仪

"虽然这一设想尚未实验验证，但我们的研究表明，利用现有技术无需复杂光学元件即可高效实现。"该方法通过在分束器输出端设置两个远场位置分辨相机，观测双光子干涉现象。通过分析光子是同相机还是异相机被探测及其具体位置，科学家能测量传统成像无法分辨的微距光源间距。

研究团队基于理想条件的模拟和理论建模指出，即使光源间距远低于传统分辨率极限，该方法仍能有效工作。尽管未考虑实际噪声、光子损耗等现实因素，但该方案因无需复杂光学元件而极具实验前景。

Tamma教授表示："这可能是突破经典成像分辨率限制的有效途径。若在实践中验证成功，将提供更简洁的成像锐化方案。但我们仍需测试该方法在非理想实验环境中的表现。"

相关链接：https://dx.doi.org/10.1103/PhysRevApplied.23.054033