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多倫多大學研發便攜式量子光傳感器 或可提升自動駕駛探測能力
蓋世汽車 ·   ·  2019-09-23

  據外媒報道,如果使用一支手電筒照射濃霧,人們只能看到一片模糊的灰色,但是反射回來的光線中仍然包含著有用的信息,只是以量子數據的形式被編碼了。現在,加拿大多倫多大學應用科學與工程學院的研究人員正在設計一種便攜式輕便傳感器,可以獲取此類信息,以穿透噪音,讓人們“看到”目前看不見的東西。

 

(圖片來源:多倫多大學官網)

  目前,智能手機等配備的光傳感器能夠探測到照射到它們的光的波長或顏色,以及光的強度。當兩個或多個傳感器組合在一起時,可以使用軟件來確定光線的方向,與人眼感知距離的方式一樣。但是量子傳感器可以獲取額外的信息(被編碼至探測到的光子中),從而獲取更豐富的物體圖像。

  訪問編碼在光線中的量子信息的好處之一在于能夠穿透“渾濁介質”,例如霧或散射光。傳統的傳感器無法處理此種情況,而量子傳感器只會聚焦在最相關的信息上,忽略周圍的“噪音”。

  作為加拿大全領域態勢感知(ADSA)計劃的一部分,最近,該研究小組獲得了加拿大國防部(DND)的資助,該項目將專注于為無人機實現探測功能,集成量子成像技術原型。在接下來兩年里,研究團隊將致力于優化、并做出無人機探測系統原型。但是該項技術也可推出其他領域的發展,例如生物醫學領域。盡管存在明顯的環境噪音(如組織層),該技術仍可以辨別物體,極大地增強MRI或CT等診斷工具的能力,盡早發現疾病,得到治療。

  此外,研究人員還表示,該量子成像技術還可用于自動駕駛汽車等新興領域。“在印度、非洲或瑞典,由于日光和日落會因時間和地點的不同而不同,汽車需要采用不同的程序,以在白天探測到行人,而該技術就可以增加動態探測范圍。”

  但是,如果量子光傳感器體積龐大、價格昂貴、使用困難,它們的應用最終會受到限制。為解決該問題,研究人員組裝了獨特的設備,以設計、定制、采用納米技術,將該量子照明技術封裝在一個“芯片”中,尺寸小到只手可握。

  最后,研究團隊將展示如何利用該強大的成像工具,并將其用于當今市場上的其他設備中,甚至使其在價格上可以與非量子技術成像工具相媲美。

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