11. veljače, u laboratoriju Habei Optics Valley, slaba laserska zraka koja je sadržavala samo nekoliko fotona bila je ozračila biološke uzorke. Istraživači su zurili u rezultate izračunavanja na ekranu: "Rezolucija snimke dosegla je milijune piksela.
Pikseli fotoaparata mobilnih telefona koji se svakodnevno koriste uglavnom su u desecima milijuna, ili čak preko 100 milijuna, i mogu se jasne fotografije u životu.
Ali u nekim posebnim scenama, poput dubokog mora, velike nadmorske visine ili u medicinskom ispitivanju, svjetlosni signal je slab, a prostorna rezolucija niska, pa su za snimanje slika potrebni detektori s jednim fototonom.
Fotoni su osnovna jedinica svjetlosti. Svjetlost koje vidimo u svakodnevnom životu zapravo je sastoje od bezbroj fotona. Detektori s jednim fototonom, kao što ime sugerira, su ultra-visoki detektori osjetljivosti koji mogu otkriti pojedinačne fotone. Imaju važne primjene u kvantnoj komunikaciji, astronomiji, biomedicinskom snimanju i drugim poljima.
"Detektori s jednim fotonom nalik su očima u mraku, koje mogu uhvatiti slabe svjetlosne signale." Detektori s jednim fototonom ograničeni su njihovom fizičkom strukturom, a broj piksela obično može doseći samo tisuće, što ograničava njihovu primjenu u snimci visoke rezolucije i druge aspekte ", rekao je dr. Ding Yi, istraživač na HUBII OPTICAL RAPARDITORU.
Na primjer, u astronomskim promatranjima, niži broj piksela otežava snimanje detalja slabih i udaljenijih nebeskih tijela; U biomedicinskom mikroskopskom snimanju, također je nemoguće ispuniti zahtjeve za snimkom visoke rezolucije fluorescentnih fenomena fluorescencije u kvantnoj razini.
Da bi prevladao ovaj problem, tim dr. Ding Yi skrenuo je pozornost na polje računarskog snimanja. Računalno snimanje razlikuje se od tradicionalne tehnologije snimanja. Može probiti ograničenja fotodetektora u razlučivosti slikovne slike, brzinu kadrova itd. Kroz optičku modulaciju i obradu signala.
"Više ne zahtijevamo da svaki piksel mora odgovarati fizičkom detektoru, ali neka jedan detektor igra različite uloge u različito vrijeme i konačno vrati slike visoke rezolucije stotina tisuća ili čak milijune piksela kodiranjem svjetlosnih polja i algoritama obnove.
Pored toga, detektori s jednim fototonom koji se koriste za izlaz analognih signala. Kroz istraživanje, laboratorijski tim dovršio je digitalno očitavanje detektora s jednim fotonom na razini čipa. Pri dobivanju jednofotonskih signala, uređaji za brojanje fotona mogu se izostaviti, što sustav snimanja i otkrivanja čini minijaturiziranim i integriranim, te se može suočiti s više scenarija primjene.
Iza rezultata stoje bezbroj dana i noći upornosti i predanosti znanstvenog istraživačkog tima. Budući da je projekt pokrenut krajem 2023. godine, svjetla u laboratoriju često su upaljena do zore kako bi se postigla napredak. Kako bi provjerio učinkovitost eksperimentalnog optičkog puta i metoda izračuna, tim je proveo veliki broj eksperimenata i akumulirao masivne podatke.
"Svaki dan osjećam da nema dovoljno vremena, pa želim ići brže i brže kako bih napravio više visokokvalitetnih uređaja da ostvare domaću zamjenu." Ding Yi je rekao da istraživački tim trenutno surađuje s medicinskim uređajima, otkrivanjem daljinskog senziranja i drugim poljima, a prvi inženjerski prototip za medicinsko područje je u razvoju.
Trenutno istraživački tim također radi na brojnim tehničkim problemima kao što su praćenje nanočestica bez nanosa i snimanje kompresije vremenske domene. "Vrijeme ne čeka nikoga, a mi smo prepuni energije da bismo što prije prevladali ključne temeljne tehnologije." Ding Yi je rekao.
