多倫多大學(xué)研發(fā)便攜式量子光傳感器，或可提升自動(dòng)駕駛探測能力

據(jù)外媒報(bào)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(shù)據(jù)的形式被編碼了?，F(xiàn)在，加拿大多倫多大學(xué)應(yīng)用科學(xué)與工程學(xué)院的研究人員正在設(shè)計(jì)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(xué)官網(wǎng))

目前，智能手機(jī)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(qiáng)度。當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)傳感器組合在一起時(shí)，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(zhì)”，例如霧或散射光。傳統(tǒng)的傳感器無法處理此種情況，而量子傳感器只會(huì)聚焦在最相關(guān)的信息上，忽略周圍的“噪音”。

作為加拿大全領(lǐng)域態(tài)勢感知(ADSA)計(jì)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(xiàng)目將專注于為無人機(jī)實(shí)現(xiàn)探測功能，集成量子成像技術(shù)原型。在接下來兩年里，研究團(tuán)隊(duì)將致力于優(yōu)化、并做出無人機(jī)探測系統(tǒng)原型。但是該項(xiàng)技術(shù)也可推出其他領(lǐng)域的發(fā)展，例如生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。盡管存在明顯的環(huán)境噪音(如組織層)，該技術(shù)仍可以辨別物體，極大地增強(qiáng)MRI或CT等診斷工具的能力，盡早發(fā)現(xiàn)疾病，得到治療。

此外，研究人員還表示，該量子成像技術(shù)還可用于自動(dòng)駕駛汽車等新興領(lǐng)域?！霸谟《取⒎侵藁蛉鸬?，由于日光和日落會(huì)因時(shí)間和地點(diǎn)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(shù)就可以增加動(dòng)態(tài)探測范圍?！?/p>

但是，如果量子光傳感器體積龐大、價(jià)格昂貴、使用困難，它們的應(yīng)用最終會(huì)受到限制。為解決該問題，研究人員組裝了獨(dú)特的設(shè)備，以設(shè)計(jì)、定制、采用納米技術(shù)，將該量子照明技術(shù)封裝在一個(gè)“芯片”中，尺寸小到只手可握。

最后，研究團(tuán)隊(duì)將展示如何利用該強(qiáng)大的成像工具，并將其用于當(dāng)今市場上的其他設(shè)備中，甚至使其在價(jià)格上可以與非量子技術(shù)成像工具相媲美。