Fil-11 ta 'Frar, fil-Laboratorju tal-Wied tal-Ottika Hubei, raġġ tal-lejżer dgħajjef li fih biss ftit fotoni kien irradjanti kampjuni bijoloġiċi. Ir-riċerkaturi ħarsu lejn ir-riżultati tal-kalkolu fuq l-iskrin: "Ir-riżoluzzjoni tal-immaġini laħqet miljuni ta 'pixel.
Il-pixel tal-kameras tat-telefown ċellulari użati kuljum huma ġeneralment fl-għexieren ta 'miljuni, jew saħansitra aktar minn 100 miljun, u jistgħu jieħdu ritratti ċari fil-ħajja.
Iżda f'xi xeni speċjali, bħal baħar fond, altitudni għolja, jew fl-ittestjar mediku, is-sinjal tad-dawl huwa dgħajjef u r-riżoluzzjoni spazjali hija baxxa, u għalhekk ditekters ta 'fotoni singoli huma meħtieġa biex jaqbdu l-immaġini.
Il-fotoni huma l-unità bażika tad-dawl. Id-dawl li naraw fil-ħajja ta ’kuljum huwa attwalment magħmul minn għadd ta’ fotoni. Ditekters ta 'fotoni singoli, kif jissuġġerixxi l-isem, huma ditekters ta' sensittività ultra-għolja li jistgħu jindividwaw fotoni singoli. Huma għandhom applikazzjonijiet importanti f'komunikazzjonijiet kwantistiċi, astronomija, immaġini bijomediċi u oqsma oħra.
"Ditekters ta 'fotoni singoli huma bħal għajnejn fid-dlam, li jistgħu jaqbdu sinjali tad-dawl dgħajfa." Ditekters ta' fotoni singoli huma limitati mill-istruttura fiżika tagħhom, u n-numru ta 'pixel normalment jista' jilħaq biss eluf, li jillimita l-applikazzjoni tagħhom f'immaġini b'riżoluzzjoni għolja u aspetti oħra, "qal Dr Ding Yi, riċerkatur fil-Laboratorju Ottiku tal-Valley Ottiku.
Pereżempju, f'osservazzjonijiet astronomiċi, numru aktar baxx ta 'pixel jagħmilha diffiċli li jinqabdu d-dettalji ta' korpi ċelesti aktar fainter u aktar imbiegħda; Fl-immaġini mikroskopiċi bijomediċi, huwa wkoll impossibbli li jissodisfaw ir-rekwiżiti għal reġistrazzjoni b'riżoluzzjoni għolja ta 'fenomeni ta' fluworexxenza fuq livell kwantum.
Biex tegħleb din il-problema, it-tim ta 'Dr Ding Yi biddel l-attenzjoni tagħhom lejn il-qasam tal-immaġini tal-komputazzjoni. Immaġni tal-komputazzjoni hija differenti mit-teknoloġija tal-immaġini tradizzjonali. Jista 'jkisser il-limitazzjonijiet ta' fotodetetturi fir-riżoluzzjoni tal-immaġini, ir-rata tal-qafas tal-immaġini, eċċ permezz ta 'modulazzjoni ottika u proċessar tas-sinjal.
"Aħna m'għadniex jeħtieġu li kull pixel għandu jikkorrispondi għal ditekter fiżiku, imma ħalli d-ditekter wieħed għandu rwoli differenti f'ħinijiet differenti, u fl-aħħar jirrestawra immaġini b'riżoluzzjoni għolja ta 'mijiet ta' eluf jew saħansitra miljuni ta 'pixel permezz ta' kodifikazzjoni ta 'oqsma ħfief u algoritmi ta' rikostruzzjoni." Ding Yi qal li t-teknoloġija tat-tim laħqet il-livell internazzjonali avvanzat.
Barra minn hekk, ditekters ta 'fotoni singoli jintużaw biex joħorġu sinjali analogi. Permezz tar-riċerka, it-tim tal-laboratorju temm il-qari diġitali ta 'ditekters ta' fotoni singoli fil-livell taċ-ċippa. Meta jinkisbu sinjali ta 'fotoni singoli, l-apparati tal-għadd tal-fotoni jistgħu jitħallew barra, u jagħmlu s-sistema ta' immaġini u skoperta aktar minjaturizzata u integrata, u kapaċi tiffaċċja aktar xenarji ta 'applikazzjoni.
Wara r-riżultati hemm l-għadd ta 'ġranet u ljieli ta' perseveranza u dedikazzjoni tat-tim ta 'riċerka xjentifika. Peress li l-proġett tnediet fl-aħħar tal-2023, id-dwal fil-laboratorju spiss ikunu għaddejjin sal-bidunett biex ilaħħqu mal-progress. Sabiex tiġi vverifikata l-effikaċja tal-passaġġ ottiku sperimentali u l-metodi ta 'kalkolu, it-tim mexxa numru kbir ta' esperimenti u akkumula dejta massiva.
"Kuljum inħoss li m'hemmx biżżejjed ħin, u għalhekk irrid immur aktar malajr u aktar malajr biex nagħmel apparati aktar high-end jirrealizzaw sostituzzjoni domestika." Ding Yi qal li t-tim ta 'riċerka bħalissa qed jikkoopera ma' apparat mediku, sejbien ta 'sensing mill-bogħod u oqsma oħra, u l-ewwel prototip ta' inġinerija għall-qasam mediku qed jiġi żviluppat.
Fil-preżent, it-tim ta 'riċerka qed jaħdem ukoll fuq numru ta' problemi tekniċi bħal traċċar tan-nanopartiċelli mingħajr tikketta u immaġini ta 'kompressjoni ta' dominju ta 'ħin. "Il-ħin ma jistenna lil ħadd, u aħna mimlija enerġija biex negħlbu t-teknoloġiji ewlenin tal-qalba kemm jista 'jkun malajr." Ding Yi qal.
