En son buluş: Kuantum görüntüleme teknolojisini gerçekleştirmek için dolaşık fotonları kullanarak, görünmez de görülebilir!
Dolaşmış fotonlar, görüntüleme ve ölçüm tekniklerini iyileştirmek için de kullanılabilir.Fraunhofer Uygulamalı Optik ve Hassas Mühendislik Enstitüsü'ndeki bilim adamları, aşırı spektral aralıkları ve daha az ışığı desteklemek için kullanabilen bir kuantum görüntüleme çözümü geliştirdiler. Doku örneklerinin oldukça detaylı gözlemi. Optik analiz teknikleri (mikroskopi ve spektroskopi gibi) görünür dalga boyu aralığında çok etkili olsa da, kızılötesi veya terahertz aralığında hızla sınırlarına ulaşır, ancak burası değerli bilgilerin gizlendiği yerdir.
Örneğin, proteinler, lipitler ve diğer biyokimyasal bileşenler gibi biyolojik maddeler, benzersiz moleküler titreşimlerine göre ayırt edilebilir. Bu titreşimler, orta kızılötesi ila terahertz aralığındaki ışık tarafından uyarılır ve geleneksel ölçüm teknikleriyle tespit edilmesi zordur. Fraunhofer IOF'den bir kuantum araştırmacısı olan Dr. Örneğin, belirli kanser türlerinin belirli protein konsantrasyonları veya ifadeleri vardır.
Karışık fotonlar-kuantum görüntüleme
Bu, bu hastalığın daha etkili tespit edilip tedavi edilebileceği, biyolojik maddelerin dağılımının daha kesin anlaşılabileceği ve ilaç araştırmalarında da büyük ilerlemelere yol açabileceği anlamına gelecektir. Ancak bu aşırı dalga boyu aralıklarından gelen bilgiler nasıl görünür hale gelebilir? Foton dolanmasının kuantum mekanik etkisi, araştırmacıların farklı dalga boylarına sahip ikiz ışınları kullanmalarına yardımcı oluyor. Girişim cihazında, lazer ışını doğrusal olmayan bir kristalden geçerek kristalde birbirine dolanmış iki ışın üretir. Kristalin doğasına bağlı olarak, iki ışın çok farklı dalga boylarına sahip olabilir, ancak dolanma nedeniyle yine de birbirine bağlıdırlar.
Bu nedenle, görünmez kızılötesi aralıktaki bir foton demeti aydınlatma ve etkileşim için bir nesneye gönderildiğinde, görünür ışık spektrumundaki ikiz ışınları kamera tarafından yakalanır. Dolaşan ışık parçacıkları aynı bilgiyi taşıdığından, kameraya ulaşan ışık gerçek nesne ile hiçbir zaman etkileşime girmese bile bir görüntü üretilir. Görünür "ikizler" esasen görünmez ikizlerde neler olduğuna dair fikir verir. Aynı ilke ultraviyole spektrumunda da kullanılabilir: Ultraviyole ışık hücrelere kolayca zarar verebilir, bu nedenle canlı örnekler bu ışığa karşı çok hassastır.
Bu, birkaç saat veya daha uzun süren hücresel süreçleri incelemek için kullanılabilecek zamanı büyük ölçüde sınırlar.Kantum görüntüleme sırasında daha az ışık ve daha küçük radyasyon dozları doku hücrelerine nüfuz ettiğinden, onları yok etmeden kullanılabilir. Ardından, yüksek çözünürlükle daha uzun süre gözlemleyin ve analiz edin. Araştırmalar, tüm karmaşık sürecin sağlam, minyatür ve taşınabilir bir şekilde yürütülebileceğini kanıtlayabilir. Araştırmacılar şu anda sistemi daha minyatür hale getirmek, bir ayakkabı kutusu boyutuna küçültmek ve çözünürlüğünü daha da iyileştirmek için çalışıyorlar.
Örneğin, araştırmacıların ulaşmayı umduğu bir sonraki adım, lazer tarama mikroskobuna benzer şekilde geniş alanlı bir kamerayla görüntü yakalamak yerine taramak için kullanılacak bir kuantum tarama mikroskobu. Bu, tek bir hücre içindeki yapının daha detaylı incelenmesini sağlayan, 1 mikrondan daha yüksek bir çözünürlükle sonuçlanacaktır.Kuantum görüntülemenin, temel bir teknoloji olarak mevcut mikroskop sistemlerine entegre edilerek endüstri kullanıcıları için engelleri azaltacağı umulmaktadır. . Araştırma, IOF Uygulamalı Optik ve Hassas Mühendislik Enstitüsü, Fiziksel Ölçüm Teknolojisi IPM, Mikroelektronik Devreler ve Sistemler IMS, Endüstriyel Matematik ITWM, Optoelektronik, Sistem Teknolojisi ve Görüntü Pozlama IOSB ve Lazer Teknolojisi ILT'nin kuantum optik uzmanlığını bir araya getiriyor.
Brocade | Araştırma / Gönderen: Fraunhofer-Gesellschaft
Brocade Park Bilim, Teknoloji, Bilimsel Araştırma, Popüler Bilim
Takip edin Bokeyuan Daha fazlasını görün Damei Universe Science
