中國科學技術大學潘建偉院士的研究團隊在量子光學成像技術上取得了突破性的成果。這項研究不僅在國際物理學界引起了廣泛關注，更為遠距離高分辨率成像技術的發(fā)展開辟了新路徑。
研究團隊攜手多家國內外科研機構，成功研發(fā)出一種創(chuàng)新的主動光學強度干涉合成孔徑技術。這項技術能夠實現(xiàn)對距離1.36公里外目標的毫米級高分辨率成像，相較于傳統(tǒng)單臺望遠鏡，其成像分辨率顯著提升了14倍。相關研究成果已在國際權威期刊《物理評論快報》上發(fā)表。
在光學成像領域，傳統(tǒng)技術受限于單孔徑衍射極限，導致成像分辨率難以進一步提升。為了打破這一限制，科學界一直在探索各種合成孔徑成像方法。然而，現(xiàn)有的技術如基于振幅干涉的望遠鏡陣列，雖然曾用于觀測黑洞等天體，但受大氣擾動影響，難以在光學波段實現(xiàn)穩(wěn)定成像。
上世紀五十年代，科學家提出了強度干涉成像理論，這一理論在長基線光學成像方面具有一定優(yōu)勢。然而，該技術此前主要應用于觀測恒星等被動發(fā)光目標，對于非自發(fā)光目標的遠距離高分辨率成像仍是一大難題。
為解決這一問題，研究團隊提出了主動照明下的強度干涉技術。然而，實現(xiàn)這一技術面臨諸多挑戰(zhàn)，包括缺乏高效的遠距離熱光照明手段和可靠的圖像重建算法。為此，團隊創(chuàng)新性地設計了主動光學強度干涉系統(tǒng)，該系統(tǒng)由多個激光發(fā)射器組成的陣列裝置構成，利用大氣湍流的自然調制作用，有效合成多個相位獨立的激光束，實現(xiàn)遠距離贗熱照明。
在實驗階段，研究團隊在城市大氣環(huán)境下部署了8個間距0.15米的激光發(fā)射器，照射距離目標1.36公里。通過調節(jié)基線長度在0.07至0.87米之間的接收系統(tǒng)，團隊成功重建出毫米級分辨率的目標圖像。這一成果不僅突破了傳統(tǒng)成像技術的物理限制，也為復雜大氣環(huán)境下的遠距離高分辨率成像提供了全新解決方案。
這項技術的應用前景廣闊，有望在空間碎片監(jiān)測、遙感測繪等重大領域發(fā)揮重要作用。這一研究成果也再次展示了中國在量子光學領域的創(chuàng)新能力，進一步鞏固了中國在國際量子科技領域的前沿地位。
