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    物理科學與技術學院陳理想團隊在《Physical Review Letters》發表光場調控及量子模式識別的最新研究成果
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    發布時間: 2019-04-10 瀏覽次數: 272

    最近,物理科學與技術學院陳理想教授團隊在光場調控及量子模式識別技術上取得重要進展,相關研究成果 “Structured-pump-enabled quantum pattern recognition”發表在國際物理學頂級期刊《物理評論快報》 (Physical Review Letters, DOI: 10.1103/PhysRevLett.122.123901),并被編輯遴選為Editors’ Suggestion在Physical Review Letters主頁推薦介紹,同時美國物理學會(APS)網站Physics也以“Face Recognition with Ghost Imaging”(基于鬼像的人臉識別)為題撰寫Synopsis對該工作進行了全文亮點報道。

    模式識別在信息安全等領域具有重要的應用。與基于計算機的傳統方法相比,基于光學手段的模式識別技術由于具有并行高效的特點,因此越來越受到研究人員的青睞。此外,量子關聯成像,又稱為“鬼像”,近年來在量子力學基本問題檢驗以及在無損生物成像、高信噪比量子成像等應用方面都展現出了諸多誘人的前景,已然成為當前國際上物理學前沿的研究熱點之一。

    在該工作中,陳理想教授團隊通過光場調控的手段,創造性地采用空間結構光場代替常用的基模高斯光場來泵浦非線性晶體,從而有效操控自發參量下轉換產生的糾纏雙光子對的關聯特性。具體地,他們將標準目標的人臉傅里葉頻譜信息預先加載在糾纏雙光子的波函數中,從而在物理上等效構建了一個量子版本的Vander Lugt濾波器。因此,他們利用糾纏光子對中的一個光子照射待檢測對象,但卻可以用另外一個光子來讀出相關峰信號,即用來獲取相關峰信號的光子本身并不需要接觸或照射到待檢測對象。換句話說,這是一種基于量子關聯的非局域的人臉識別方式。并且,該方案可以工作在單光子水平,因此被檢測對象根本無法感受到他們被識別的過程,所以圖像的獲取及信息處理都具有非常好的隱蔽性。美國物理學會Physics網站也評價說,“他們開發的這種量子新技術避免了復雜的圖像分析算法”,在信息安全領域將具有重要的應用前景。

    近年來,陳理想教授團隊一直致力于光場調控及其在量子信息等領域的基礎及應用研究,取得了一系列重要進展: Physical Review Letters 112, 153601 (2014); Light: Science & Applications 3, e153 (2014); Laser & Photonics Reviews 11, 1600163 (2017, Inside Cover); Physical Review A 95, 023821 (2017, Editors’ suggestion); 98, 042134 (2018, Kaleidoscope); Optica 5, 208 (2018); Physical Review Applied 10, 044014 (2018)等。

    該論文的第一作者是物理科學與技術學院物理學系2016級博士研究生邱曉東同學,通訊作者為陳理想教授。該工作得到了國家自然科學基金重大研究計劃、福建省半導體光電材料及其高效轉換器件2011協同創新中心、廈門大學九江研究院和廈門大學校長基金的資助。

    論文鏈接:https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.122.123901

    美國物理學會APS網站Physics報道:

    https://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevLett.122.123901

    (物理科學與技術學院)

    責任編輯:黃偉彬

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