11. februārī Hubei Optikas ielejas laboratorijā vāja lāzera stars, kas satur tikai dažus fotonus, bija apstarojoši bioloģiskie paraugi. Pētnieki skatījās uz aprēķina rezultātiem ekrānā: "Attēlveidošanas izšķirtspēja ir sasniegusi miljoniem pikseļu.
Katru dienu izmantotās mobilo tālruņu kameru pikseļi parasti ir desmitiem miljonu vai pat vairāk nekā 100 miljoni, un tas var nofotografēties dzīvē.
Bet dažās īpašās ainās, piemēram, dziļūdens, lielā augstumā vai medicīniskajā pārbaudē, gaismas signāls ir vājš, un telpiskā izšķirtspēja ir zema, tāpēc attēlu uztveršanai ir nepieciešami viena fotona detektori.
Fotoni ir gaismas pamatvienība. Gaisma, ko mēs redzam ikdienas dzīvē, faktiski sastāv no neskaitāmiem fotoniem. Viena fotona detektori, kā norāda nosaukums, ir īpaši augstas jutības detektori, kas var noteikt atsevišķus fotonus. Viņiem ir svarīgi pielietojumi kvantu sakaros, astronomijā, biomedicīnas attēlveidošanā un citās jomās.
"Viena fotona detektori ir kā acis tumsā, kas var uztvert vājus gaismas signālus." Viena fotona detektorus ierobežo to fiziskā struktūra, un pikseļu skaits parasti var sasniegt tikai tūkstošus, kas ierobežo to pielietojumu augstas izšķirtspējas attēlveidošanā un citos aspektos, "sacīja Dr. Ding Yi, Hubei optiskā ielejas laboratorijas laboratorijas pētnieks.
Piemēram, astronomiskos novērojumos mazāks pikseļu skaits apgrūtina satraukuma un tālāku debess ķermeņu detaļas uztveršanu; Biomedicīnas mikroskopiskā attēlveidošanā nav iespējams arī izpildīt prasības kvantu līmeņa fluorescences parādību augstas izšķirtspējas reģistrēšanai.
Lai pārvarētu šo problēmu, Dr. Ding Yi komanda ir pievērsusi uzmanību skaitļošanas attēlveidošanas jomai. Skaitļošanas attēlveidošana atšķiras no tradicionālās attēlveidošanas tehnoloģijas. Tas var izlauzties cauri fotodetektoru ierobežojumiem attēlveidošanas izšķirtspējā, attēlveidošanas kadru ātrumā utt. Izmantojot optisko modulāciju un signālu apstrādi.
"Mēs vairs neprasām, lai katram pikselim būtu jāatbilst fiziskajam detektoram, bet ļaujam vienam detektoram spēlēt dažādas lomas dažādos laikos, un, visbeidzot, atjaunojot simtiem tūkstošu vai pat miljonu pikseļu augstas izšķirtspējas attēlus, kodējot gaismas laukus un rekonstrukcijas algoritmus." Ding Yi teica, ka komandas tehnoloģija ir sasniegusi starptautisku paaugstinātu līmeni.
Turklāt viena fotona detektori, ko izmanto, lai izvadītu analogos signālus. Veicot pētījumus, laboratorijas komanda Chip līmenī pabeidza viena fotona detektoru digitālo rādījumu. Iegūstot viena fotona signālus, fotonu skaitīšanas ierīces var izlaist, padarot attēlveidošanas un noteikšanas sistēmu miniatūrizētāku un integrētāku un spējīgu saskarties ar vairāk pielietojuma scenāriju.
Aiz rezultātiem ir neskaitāmas neatlaidības un zinātnisko pētījumu grupas centību dienas un naktis. Kopš projekta uzsākšanas 2023. gada beigās, laboratorijas gaismas bieži ir ieslēgtas līdz rītausmai, lai panāktu progresu. Lai pārbaudītu eksperimentālā optiskā ceļa un aprēķināšanas metožu efektivitāti, komanda veica lielu skaitu eksperimentu un uzkrāja masīvus datus.
"Katru dienu es jūtu, ka nav pietiekami daudz laika, tāpēc es gribu iet ātrāk un ātrāk, lai vairāk augstākās klases ierīču realizētu vietējo aizstāšanu." Ding Yi sacīja, ka pētījumu grupa pašlaik sadarbojas ar medicīniskajām ierīcēm, attālās izpētes noteikšanu un citām jomām, un tiek izstrādāts pirmais medicīniskās jomas prototips.
Pašlaik pētniecības komanda strādā arī pie vairākām tehniskām problēmām, piemēram, bez etiķetēm nanodaļiņu izsekošanas un laika domēna kompresijas attēlveidošanas. "Laiks negaida nevienu, un mēs esam enerģijas pilni, lai pēc iespējas ātrāk pārvarētu galvenās pamat tehnoloģijas." Ding Yi teica.
