Исследователи Калтеха вчетверо повысили разрешение микроскопа с помощью запутанных фотонов
Материал подготовлен искусственным интеллектом на основе нескольких источников — ссылки на оригиналы приведены ниже.
Исследователи из Калтеха под руководством Лихонга Вана вчетверо увеличили разрешение светового микроскопа, превзойдя классический дифракционный предел. Прорыв, опубликованный в Science Advances, использует новую оптическую схему, которая заставляет запутанные фотоны проходить через микроскоп несколько раз. Достижение развивает демонстрацию 2023 года, когда команда удвоила разрешение с помощью квантовой запутанности.
Квантовая микроскопия запутанности
Метод квантовой микроскопии на совпадениях (QMC) разделяет пары запутанных фотонов: сигнальный фотон проходит через образец, а холостой движется по параллельному пути. Пара ведет себя как одна частица с удвоенным импульсом, что вдвое уменьшает длину волны и удваивает разрешение по сравнению с классическим микроскопом. В новой схеме холостой фотон с помощью магнитного поля и светоделителей, контролирующих поляризацию, трижды проходит через линзы микроскопа, пока сигнальный — лишь один раз. Это увеличивает выигрыш в разрешении до четырех раз.
Эксперимент и будущие возможности
Команда под руководством Лихонга Вана, профессора медицинской инженерии Калтеха, опубликовала результаты в журнале Science Advances. Ван отметил, что работа открывает новый физический режим, преодолевая предполагаемый двукратный предел для одной пары фотонов. По его словам, дальнейшие усовершенствования могут повысить разрешение в 10 или даже в 100 раз за пределами классического дифракционного предела.
Что дальше
Группа планирует добиться 10- или 100-кратного увеличения разрешения в будущих исследованиях. Остается неясным, можно ли сложные оптические схемы, необходимые для таких квантовых микроскопов, адаптировать для рутинной биологической или медицинской визуализации.
1 источник
Исследователи Калтеха вчетверо повысили разрешение микроскопа с помощью запутанных фотонов
