最高分辨率單光子超導相機問世

2026-03-27 11:04:15 來源:環球網 閱讀數:1207

科技日報北京10月26日電 (記者張夢然)美國國家標準與技術研究所(NIST)團隊製造了一款包含40萬像素的超導相機,分辨率是其他同類設備的400倍。26日發表在《自然》雜誌的此項成果,未來將可用於生物醫學成像及天文觀測等領域。

gaixiangjiyouchaoxidianxianwanggezucheng,lengquezhijiejinjueduilingdu,dianliuzaiqizhonghaowuzulidiyidong,zhidaodianxianbeiguangzijizhong。zaizhekuanchaodaonamixianxiangjizhong,jishishidangeguangzisuochuandidenengliangyekebeijiancedao,yinweitahuiguanbiwanggeshangtedingweizhi(像素)的超導性。結合所有光子的所有位置和強度就形成了圖像。

超導相機的每個超導組件都必須冷卻到超低溫才能正常工作,而將每個像素單獨連接到冷卻係統幾乎是不可能的。NIST與美國國家航空航天局噴氣推進實驗室、科羅拉多大學博爾德分校研究人員組成的團隊克服了這一障礙,將來自許多像素的信號組合到幾條室溫讀出線上。

超導線材的一般特性是允許電流自由流動直至達到某個最大“臨界”dianliu。weileliyongzhezhongxingwei,yanjiurenyuanxiangchuanganqishijialelvediyuzuidazhidedianliu。zaizhezhongqingkuangxia,jishidangeguangzizhuangjiyigexiangsu,yehuipohuaichaodaoxing。dianliubuzainenggouwuzuliliuguonamixian,ershibeifenliudaolianjiemeigexiangsudexiaoxingdianzujiareyuanjian,fenliudianliuchanshengkekuaisujiancededianxinhao。

tuanduicicigoujianlejuyoujiaochachaodaonamixianzhenliedexiangji,zhexienamixianxingchengduoxingheduolie,zheshituanduinenggouyicicelianglaizizhengxinghuozhengliexiangsudexinhao,erbushijilumeigedanduxiangsudeshuju,congerdadajianshaole讀出線的數量。

dangguangzizhuangjixiangsushi,huixingchengyigeweixiaoderedian。redianfanguolaichanshenglianggedianyamaichong,dianyamaichongyouliangduandejianceqijilu。maichongdaodamoduanjianceqisuoxudeshijiancha,jiujieshilexiangsusuozaidelie。tanceqikeshibieduanzhiwushiwanyifenzhiyimiaodexinhaodaodashijianchayi。caiyongxindeduchujiagouhou,tuanduizaizengjiaxiangsushuliangfangmianqudelekuaisujinzhan。jizhouzhinei,xiangsushuliangcong2萬躍升至40萬。

這一讀出技術可很容易地擴展到更大的相機,具有數千萬或數億像素的超導單光子相機很快就會麵世。

【總編輯圈點】

這zhe不bu但dan是shi目mu前qian同tong類lei產chan品pin中zhong分fen辨bian率lv最zui高gao的de相xiang機ji,還hai將jiang是shi未wei來lai低di光guang工gong作zuo的de最zui理li想xiang選xuan擇ze之zhi一yi。因yin為wei在zai接jie下xia來lai的de一yi年nian裏li,該gai團tuan隊dui還hai會hui進jin一yi步bu提ti高gao原yuan型xing相xiang機ji的de靈ling敏min度du,以yi便bian它ta可ke捕bu獲huo每mei個ge傳chuan入ru的de光guang子zi。這zhe樣yang優you化hua後hou,相xiang機ji可ke以yi在zai基ji於yu光guang子zi的de量liang子zi計ji算suan機ji中zhong測ce量liang光guang,還hai可ke以yi為wei利li用yong近jin紅hong外wai光guang觀guan察cha人ren體ti組zu織zhi的de生sheng物wu醫yi學xue研yan究jiu作zuo貢gong獻xian,甚shen至zhi,它ta能neng成cheng功gong對dui太tai陽yang係xi之zhi外wai的de微wei弱ruo星xing係xi或huo行xing星xing進jin行xing成cheng像xiang。

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