Инженеры и студенты Университета Брауна разработали новую технику квантовой многоволновой голографии, которая позволяет создавать высококачественные трехмерные изображения с использованием квантовой запутанности. Этот метод использует инфракрасный свет для освещения объектов и видимый свет, запутанный с инфракрасным, для формирования изображений. Это позволяет захватывать как интенсивность света, так и его фазу, создавая голографические изображения, отражающие глубину контуров объектов.
Традиционные методы визуализации, такие как рентгеновские снимки или фотографии, фиксируют отраженный от объекта свет, тогда как квантовая визуализация использует квантовую запутанность. Когда два фотона запутаны, любое изменение одного немедленно влияет на состояние другого, независимо от расстояния между ними. В квантовой визуализации один фотон используется для сканирования объекта, а второй, запутанный с первым, формирует изображение.
Преимущества использования инфракрасного света для освещения и видимого для формирования изображений заключаются в том, что инфракрасный свет проникает через кожу и безопасен для деликатных структур, но требует дорогих инфракрасных детекторов для визуализации. В то время как видимый свет можно детектировать с помощью стандартных, недорогих детекторов на основе кремния.
Команда успешно создала голографическое изображение тестового объекта, металлической буквы «B» диаметром 1,5 мм, что служит убедительным доказательством возможности создания высококачественных трехмерных изображений с использованием квантовой запутанности.
Разработка этой технологии открывает новые возможности в области медицинской визуализации, позволяя неинвазивно исследовать ткани и клетки с высокой точностью. Также она может быть применена в материаловедении для анализа сложных структур на микроскопическом уровне, что способствует лучшему пониманию свойств материалов и разработке новых технологий.