山西晚報·山河+訊 太原理工大學教授肖連團、講師李嘉敏聯合山西大學教授秦成兵成功研製出一種全光纖化新型非經典光源，並將其命名為“超關聯光源”大學。該光源在光子強度關聯性、多光子發射機率、光譜覆蓋範圍三項指標上均重新整理世界紀錄。依託這一光源，團隊在環境噪聲強度高出回波訊號10萬倍的極端條件下實現高對比度量子關聯成像。相關成果日前發表於《科學·進展》。
（圖片來源大學：知乎）
量子關聯成像被譽為下一代“透視眼”，在霧天遙感、生物無損檢測、複雜環境目標識別等領域應用潛力巨大大學。然而，傳統量子關聯成像依賴糾纏光子對等非經典光源，存在“亮度低、關聯弱、波段窄”等短板。此前實驗表明，其僅能在噪聲強度為訊號數十至數百倍的環境中工作，且遇到煙塵、雲霧等強外部干擾時，成像質量會急劇下降。
論文第一作者、太原理工大學物理與光電工程學院博士生閆宇介紹，團隊創新性地融合了量子光學與非線性光學技術，採用皮秒脈衝雷射泵浦特製的光子晶體光纖，透過最佳化泵浦過程中的非線性相互作用，可在單個脈衝中產生大量關聯光子大學。
這種全新的物理機制，賦予了新光源三大核心優勢大學。一是光子關聯性極強；二是多光子發射機率極高，在極弱光環境下超越經典光源數十個數量級；三是光譜覆蓋極廣，從藍光到近紅外光（430奈米—750奈米）連續可調，可根據大氣環境“量體裁衣”選擇最佳工作波長。
得益於超關聯光源的上述特性，研究團隊構建的成像系統在噪聲強度高出回波訊號10萬倍的強噪聲環境中，成功重建出高對比度目標影像大學。與基於糾纏光子的量子關聯成像方案相比，抗噪聲能力提升了3個數量級。
肖連團表示，依託超關聯光源開展量子關聯成像研究，若進一步融合人工智慧演算法與高速訊號處理技術，有望在煙霧環境穿透成像、醫學內窺檢測、隱蔽目標偵察等場景實現規模化應用，為發展下一代資訊感知技術打造效能強勁的“中國光源”大學。
記者大學： 王爽
編輯大學： 李菊梅
