研究透视：纠缠光子-自适应光学成像 | Science
研究透视：纠缠光子-自适应光学成像 | Science
基于校正光学像差，自适应光学（Adaptive optics，AO）革新了从天文学到显微学的成像领域。然而，在无标记显微镜中，传统的自适应光学（AO）面临着限制，因为没有引导星（guide star），并且需要选择特定于样品和成像过程的优化度量。
近日，英国格拉斯哥大学（University of Glasgow）Patrick Cameron，Hugo Defienne等，在Science上发文，提出了利用纠缠光子之间的相关性，直接校正点扩展函数的自适应光学（AO）方法。这种无引导星的方法，还独立于样本和成像模式。
实验表明，在存在像差的情况下，基于明场成像设置，对生物样品进行成像，这一装置由空间纠缠光子对的光源操作。在校正特定像差方面，这种方法比传统自适应光学（AO）表现更好，特别是那些涉及大量散焦的像差。该项研究，提升了无标记显微镜的自适应光学（AO），在量子显微镜的发展中发挥重要作用。
图1. 量子辅助自适应光学（quantum-assisted Adaptive optics，QAO）的概念。
图2: 实验装置。
自适应光学提供了从成像系统中消除像差的方法，并使从天文学到显微镜的成像应用发生了革命性的变化。通常，需要“引导星（guide star）”，并且可变形反射镜或空间光调制器校正传播波前中的失真，从而产生清晰的图像。然而，并不是所有的样品或成像系统，都适用于导航星。
该项研究表明纠缠光子可用于自适应光学，证明了在不需要导星的情况下，生物样品中的消除像差的能力。当存在像差的情况时，这种量子自适应光学是对生物样品进行成像的有力工具。
文献链接
Patrick Cameron et al. , Adaptive optical imaging with entangled photons. Science 383, 1142-1148 (2024).