基于压缩感知的快速纠缠光量子成像方法

纠缠光量子成像效率主要受数字微镜器件(DMD)采样时间开销的影响,现有的DMD采样方式是对所有像素点进行逐点扫描,从而导致成像效率较低。针对这一问题,利用纠缠光的时间和空间关联特性,通过压缩感知算法对参考光进行稀疏采样,同时利用正交匹配追踪算法(OMP)从符合计数结果中得到目标图像。此外,还分析了不同捆绑像素数、DMD采样分块大小和图像稀疏度对成像质量和效率的影响,并通过搭建实际的纠缠光量子成像系统验证了所提方法的有效性。     

基于量子纠缠光源的量子成像技术的研究进展

高分辨光学成像技术是国防军事、医疗等领域的重要研究方向。经典光学成像分辨率受到散粒噪声极限的限制无法进一步提高,并且成像光路易受周围环境的影响,导致成像质量急速下降。随着量子信息技术的发展,量子成像以其非定域性、抗干扰能力强等优点受到广泛关注。首先介绍了量子成像的基本原理、系统组成与性能特点;然后,对基于纠缠光源的量子成像技术的研究概况进行了综述。主要介绍了利用自发参量下转换(SPDC)过程,制备量子纠缠光源的相位匹配、准相位匹配两种技术;重点分析和讨论了基于纠缠光源的量子成像技术,从较慢的机械扫描式演变到基于液晶空间光调制器(LCSLM)的快速扫描式的过程;并结合量子成像的发展历程,对其未来应用趋势进行了展望,指出高清、三维、彩色、实时量子成像技术是未来特别值得关注的发展方向。