يقوم الباحثون بتسخير خصائص فيزياء الكم لقياس التشوهات في الصور المجهرية وإنتاج صور أكثر وضوحًا.
حاليًا، يتم تصحيح تشوهات الصورة الناتجة عن الانحرافات الناتجة عن العيوب في العينة أو العيوب في المكونات البصرية باستخدام عملية تسمى البصريات التكيفية. تعتمد البصريات التكيفية التقليدية على نقطة مضيئة محددة في العينة تعمل كنقطة مرجعية (النجمة الإرشادية) للكشف عن الانحرافات. تقوم الأجهزة مثل مُعدِّلات الضوء المكانية والمرايا القابلة للتشوه بتشكيل الضوء وتصحيح هذه التشوهات.
بالنسبة للعينات التي لا تحتوي على نقاط مضيئة بشكل طبيعي (ولا يمكن تمييزها بعلامات الفلورسنت)، فقد تم تطوير مقاييس تعتمد على الصور وتقنيات المعالجة. تعتمد هذه الأساليب على طريقة التصوير وطبيعة العينة. من ناحية أخرى، يمكن استخدام البصريات بمساعدة الكم للوصول إلى معلومات حول الانحرافات بشكل مستقل عن طريقة التصوير والعينة.
باحثون في جامعة غلاسكوأطلقت حملة جامعة كامبريدج و CNRS/جامعة السوربون يتم قياس الانحرافات باستخدام أزواج الفوتون المتشابكة.
يصف التشابك الكمي الجسيمات المترابطة بغض النظر عن المسافة بينها. عندما تواجه الفوتونات المتشابكة انحرافًا، فإن ارتباطها يفقد أو يتشوه. إن قياس هذا الارتباط - الذي يحتوي على معلومات مثل الطور الذي لم يتم التقاطه في التصوير التقليدي عالي الكثافة - ومن ثم تصحيحه باستخدام مُعدِّل الضوء المكاني أو أجهزة مماثلة، يمكن أن يحسن الحساسية ودقة الصورة.
"هناك جانبان [في هذا المشروع] أجدهما مثيرين للغاية: الرابط الموجود بين الجانب الأساسي للتشابك والارتباط القوي بينكما؛ يقول: "وحقيقة أنه شيء يمكن أن يكون مفيدًا في الممارسة العملية". هوغو ديفين، باحث كبير في CNRS في المشروع.
في إعداد الفريق، يتم إنشاء أزواج الفوتون المتشابكة من خلال التحويل البارامتري التلقائي إلى الأسفل في بلورة رقيقة. يتم إرسال أزواج الفوتون المضادة للارتباط من خلال عينة لتصويرها في المجال البعيد. تكتشف كاميرا الجهاز المزدوج الشحنة المضاعف للإلكترون (EMCCD) أزواج الفوتون وتقيس ارتباطات الفوتون وصور الكثافة التقليدية. يتم بعد ذلك استخدام ارتباطات الفوتون لتسليط الضوء على الصورة باستخدام تعديل الضوء المكاني.
أظهر الباحثون نهجهم البصري التكيفي الخالي من النجوم باستخدام عينات بيولوجية (رأس وساق نحلة). وأظهرت النتائج التي توصلوا إليها أنه يمكن استخدام الارتباطات لإنتاج صور ذات دقة أعلى من الفحص المجهري التقليدي للمجال الساطع.
يقول ديفيين: "أعتقد أنها على الأرجح واحدة من مخططات التصوير الكمي القليلة التي تكون قريبة جدًا من شيء يمكن استخدامه عمليًا".
يمكن للفوتونات المتشابكة أن ترى من خلال المواد الشفافة
ومن خلال العمل على اعتماد هذا الإعداد على نطاق واسع، يقوم الباحثون الآن بدمجه مع تكوينات المجهر الانعكاسي. يمكن تقليل أوقات التصوير، التي تعد حاليًا القيد الرئيسي لهذه التقنية، باستخدام تقنيات الكاميرا البديلة المتاحة للتطبيقات التجارية والبحثية.
يقول ديفين: "الاتجاه المستقبلي الثاني الذي لدينا هو إجراء تصحيح الانحراف بطريقة غير محلية". ستقوم هذه التقنية بتقسيم الفوتونات المقترنة، وإرسال واحد إلى المجهر وآخر إلى مُعدِّل الضوء المكاني والكاميرا. من شأن هذا النهج أن يخلق بشكل فعال انحرافًا يرتبط بصورة تقليدية كثيفة للوصول إلى صورة مركزة وعالية الدقة.
يتم نشر الدراسة البحثية في علوم.
- محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
- أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
- أفلاطون كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
- أفلاطون هيلث. التكنولوجيا الحيوية وذكاء التجارب السريرية. الوصول هنا.
- المصدر https://physicsworld.com/a/entangled-photons-enhance-adaptive-optical-imaging/
