La identificación de fuentes de luz juega un papel importante en el desarrollo de muchas tecnologías fotónicas, como lidar, teledetección y microscopía. Tradicionalmente, identificar fuentes de luz tan diversas como la luz solar, la radiación láser o la fluorescencia de moléculas ha requerido millones de mediciones,particularmente en entornos con poca luz, lo que limita la implementación realista de las tecnologías fotónicas cuánticas.
adentro Revisiones de física aplicada , de AIP Publishing, los investigadores demostraron una tecnología cuántica inteligente que permite una reducción dramática en el número de mediciones requeridas para identificar fuentes de luz.
"Entrenamos una neurona artificial con las fluctuaciones estadísticas que caracterizan la luz coherente y térmica", dijo Omar Magana-Loaiza, autor del artículo.
Después de que los investigadores entrenaron a la neurona artificial con fuentes de luz, la neurona pudo identificar las características subyacentes asociadas con tipos específicos de luz.
"Una sola neurona es suficiente para reducir drásticamente el número de mediciones necesarias para identificar una fuente de luz de millones a menos de cien", dijo Chenglong You, investigador y coautor del artículo.
Con menos mediciones, los investigadores pueden identificar las fuentes de luz mucho más rápidamente, y en ciertas aplicaciones, como la microscopía, pueden limitar el daño de la luz ya que no tienen que iluminar la muestra casi tantas veces al tomar mediciones.
"Si estuviera haciendo un experimento de imágenes con complejos moleculares fluorescentes delicados, por ejemplo, podría reducir el tiempo que la muestra está expuesta a la luz y minimizar cualquier fotodaño", dijo Roberto de J. León-Montiel, otro coautor.
La criptografía es otra aplicación en la que estos resultados podrían resultar valiosos. Por lo general, para generar una clave para cifrar un correo electrónico o mensaje, los investigadores deben tomar millones de mediciones ". Podríamos acelerar la generación de claves cuánticas para el cifrado utilizando una neurona similar,"dijo Magana-Loaiza.
Como la luz láser juega un papel importante en la teledetección, este trabajo también podría permitir el desarrollo de una nueva familia de sistemas inteligentes LIDAR con la capacidad de identificar información interceptada o modificada reflejada desde un objeto remoto. Lidar es un método de detección remota que midedistancia a un objetivo iluminando el objetivo con luz láser y midiendo la luz reflejada con un sensor.
"La probabilidad de atascar un sistema lidar cuántico inteligente se reducirá drásticamente con nuestra tecnología", dijo. Además, la posibilidad de discriminar los fotones lidar de la luz ambiental, como la luz solar, tendrá implicaciones importantes para la detección remota con poca luzniveles
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Americano de Física . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :