中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)が24日に明らかにしたところによると、同大の潘建偉教授、徐飛虎教授らが200キロメートル以上の長(zhǎng)距離単一光子3次元イメージングの実現(xiàn)に成功した。イメージング距離を初めて2桁臺(tái)から3桁臺(tái)に乗せ、長(zhǎng)距離目標(biāo)識(shí)別、地球観測(cè)などの分野における応用の新たな道を切り開(kāi)いた。成果はこのほど國(guó)際的に有名な學(xué)術(shù)誌「光學(xué)」に掲載された?？萍既?qǐng)?bào)が伝えた。

近年発展しているレーザーレーダーイメージング技術(shù)は、目標(biāo)シーンの高精度3次元イメージングが可能だ。単一光子イメージングレーダーは単一光子レベルの探査の感度、ピコ秒レベルの時(shí)間分解能を持つ新型レーザーレーダーイメージング技術(shù)であり、長(zhǎng)距離光學(xué)イメージングを?qū)g現(xiàn)する理想的なプランだ。だがイメージング距離が延びるほど、目標(biāo)から返ってくる信號(hào)光子が激減する。大気の揺れ動(dòng)きと散亂、背景となる太陽(yáng)、単一光子検出器の暗電流などにより大量の背景ノイズが生じる。単純にレーザーの出力を上げても、長(zhǎng)距離條件によりS/N比が極端に低くなる問(wèn)題を解決できない。そのため長(zhǎng)距離イメージングレーダーの実現(xiàn)は大きなチャレンジに直面している。

百キロメートル級(jí)単一光子イメージングを?qū)g現(xiàn)するため、研究チームは新たな単一光子レーダーシステムを構(gòu)築するとともに、長(zhǎng)距離イメージングに的を絞った複數(shù)の新技術(shù)を発展させた。これにはオリジナルの時(shí)間フィルタリング騒音抑制技術(shù)が含まれ、S/N比が50倍に達(dá)した。また獨(dú)自開(kāi)発した小型化高効率?低騒音InGaAs赤外線単一光子検出器、光學(xué)システム全體の光學(xué)フィルムコーティングなども含まれる。この単一光子レーダーシステムに基づき、研究者は2020年1月に新疆の高山で百キロメートル以上離れた複數(shù)の目標(biāo)の3次元イメージングを行うとともに、単一光子計(jì)算イメージングのアルゴリズムの試験を行った。その結(jié)果によると、同システムは200キロメートル內(nèi)の正確な3次元イメージングが可能で、イメージングの感度は1畫(huà)素単一光子に達(dá)した。（編集YF）

「人民網(wǎng)日本語(yǔ)版」2021年3月25日