هولوگرافی با اثرات کوانتومی !

[∆ MeRzaD ∆]

اثرات کوانتومی ویژگی یک دست‌گاه هستند نه ایراد آن. با تکیه بر همین اصل، فیزیکدانان در دهه 90 اثرات کوانتومی را به خدمت گرفتند تا عکسبرداری اپتیکی را ارتقا دهند. این «عکسبرداری شبح‌وار» از همبستگی بین فوتون‌ها استفاده می‌کند و فوتون‌هایی را تشخیص می‎دهد که با جسم برهمکنش نمی‌کنند. پژوهشگران تاکنون نمونه‌هایی از عکسبرداری شبح‌وار را گزارش کرده‌اند اما تعبیر آن‌ها بسیار مناقشه‌آمیز بوده است. حالا پیر کلمنته  از دانشگاه جیمزِ اسپانیا و همکارانش سامانه‌ای را در فیزیکال ریویو آ گزارش کرده‌اند که با ترکیب عکسبرداری شبح‌وار و هولوگرافی دیجیتال، اطلاعات فاز و دامنه یک جسم را ثبت می‌کند.

نمونه‌ای از عکس تولید شده با هولوگرافی کوانتومی

عکسبرداری هولوگرافیک عموما با جداسازی پرتو لیزر به دو پرتو دیگر انجام می‌شود. هر کدام از این دو پرتو روی یک جسم تابانده می‌شوند. سپس این نور تغییریافته با نوری که به جسم نتابیده (پرتو مرجع)، تداخل می‌کند. طرح تداخلی ثبت‌شده را می‌توان با لیزر دیگری خواند و تصویری سه‌بعدی ایجاد نمود. اگر پژوهشگران به جای فیلم فوتوگراف از دوربین‌های الکترونیکی چند پیکسلی استفاده کنند، امکان تحلیل و پردازش داده‌ها فراهم می‌آید. کلمنته و همکارانش دوربین را با یک آشکارساز تک‌پیکسلی (که در عکسبرداری شبح‌وار معمول است)جایگزین کردند. سپس با استفاده از پرتو اپتیکی تصادفی و تغییر فازهای گسسته در پرتو مرجع، تغییراتی در سامانه به وجود آوردند.

نویسندگان گزارش می‌کنند که با پردازش دقیق همبستگی فوتون‌ها، توانسته‌اند اطلاعات کامل فاز و دامنه را ثبت کنند و عکس‌هایی سه‌بعدی از اجسام بسازند. به‌علاوه، آن‌ها می‌توانند این کار را با نسبت سیگنال-به-نویز بالایی انجام دهند؛ چیزی بیش از یک مرتبه بزرگی، بزرگتر از روش‌های متداول در عکسبرداری شبح‌وار. با سامانه‌ای مثل این، عکسبرداری با کیفیت در نواحی دشوارِ طیف مانند طول‌موج‌های تراهرتز ممکن می‌شود.