En un avance considerable para la tecnología de imágenes, los estudiantes de la Universidad de Brown han desarrollado una nueva técnica que utiliza refuerzo cuántico para producir imágenes de tres dimensiones. Este enfoque innovador está destinado a asumir el desafío a largo plazo del empaque de fase que ha impedido la precisión de la imagen.
El proyecto, presentado en la prestigiosa conferencia sobre láseres y electroópticos, fue dirigido por los estudiantes Moe (Yameng) Zhang y Wenyu Liu, bajo la supervisión del empleado de investigación senior Petr Moroshkin y el profesor Jimmy Xu. Su trabajo no solo mejora la precisión de las imágenes, sino que también expande el horizonte de las aplicaciones de formación de imágenes cuánticas, en particular en ciencias biológicas.
La metodología depende del uso de dos espectros de luz diferentes para la iluminación y la luz visible para las imágenes. Esta técnica, denominada oreja cuántica con una longitud de onda múltiple por Zhang, permite al equipo recopilar información detallada sobre el grosor de un objeto y hacer imágenes 3D muy precisas usando fotones indirectos. Este enfoque en particular elimina la necesidad de cámaras infrarrojas costosas, porque la luz visible es suficiente para obtener imágenes, de modo que se ofrece una resolución de profundidad extraordinaria.
El profesor Xu enfatizó el significado de esta técnica, que genera límites tradicionales e imágenes holográficas de alta fidelidad. La capacidad de producir imágenes más claras es especialmente crucial en áreas con imágenes biológicas, por las cuales las longitudes de las ondas infrarrojas pueden mejorar el rendimiento debido a sus opciones de penetración favorables.
Los métodos de imagen tradicionales a menudo dependen de la luz reflejada, como se ve en la tecnología X -Ray; Las imágenes cuánticas, sin embargo, usan Quantum Rein, un fenómeno en el que un fotón influye en su confundido compañero sobre las distancias. El equipo de la Universidad de Brown ha capitalizado en este concepto mediante el uso de un cristal no lineal para generar fotones confundidos que propagan tanto longitudes de onda infrarrojas como visibles.
Este enfoque innovador garantiza un proceso de imagen más eficiente y efectivo de costo, porque los detectores de luz visibles baratos reemplazan los detectores infrarrojos costosos previamente necesarios. La preferencia por las longitudes de onda infrarroja en las imágenes médicas es liberar el camino para aplicaciones sustanciales en medicina y otras áreas científicas.
Uno de los desafíos más importantes confrontados durante este estudio fue el desarrollo de fase, que ocurre cuando la medición de las golffas de luz conduce a mediciones de profundidad inexactas. El equipo ha abordado este obstáculo mediante el uso de dos conjuntos de fotones confundidos en diferentes longitudes de onda. Este resultado produjo una longitud de onda sintética aproximadamente 25 veces más que antes, lo que mejoró en gran medida el alcance de las mediciones de profundidad. La capacidad de proponer con éxito una carta de metal de 1.5 milímetros «B» es una prueba de la efectividad del método y Liu se ha ganado un prestigioso premio Ionata por la creatividad en un estudio independiente.
El éxito de este proyecto es un logro notable tanto para los estudiantes como para sus facultades, con el inmenso potencial de las tecnologías cuánticas para transformar las prácticas de imágenes. Su participación en la conferencia no solo les ofreció exposición a los principales expertos en el campo, sino que también presentó una plataforma para demostrar su trabajo innovador.
Las implicaciones de este estudio han sido extensas, con posibles aplicaciones que pueden causar una revolución en las imágenes médicas y la ciencia de los materiales. La capacidad de generar imágenes 3D con alta resolución sin confiar en equipos costosos abre nuevas carreteras en varias disciplinas científicas.
A medida que las imágenes cuánticas continúan desarrollándose, el futuro parece prometedor para nuevas innovaciones que resultan del trabajo fundamental de Zhang y Liu. Su investigación significa un momento crucial en la exploración de la rienda cuántica y las amplias posibilidades en la tecnología.
