За последнее столетие технологии визуализации коренным образом изменили наше понимание мира — от астрономического наблюдения далеких звезд до детального исследования микроструктур внутри живых организмов. Несмотря на значительные достижения, одним из основных препятствий остается достижение высокого разрешения изображений с большим полем обзора без использования сложных объективов и жесткой системы настройки, пишет Phys.org.
Группа ученых под руководством Гоуана Чжэна, руководителя Центра биомедицинских и биоинженерных инноваций (CBBI) Университета Коннектикута, нашла революционное решение ключевой проблемы современной оптической визуализации. Эксперт подчеркнул, что предлагаемый ими подход предполагает полный отход от стандартных методик, основанных на применении метода синтезированной апертуры.
Новая разработка получила название MASI (Multiscale Aperture Synthesis Imager). Ученые отказались от сложной и ресурсозатратной процедуры физического согласования фотоприемников и предложили иной путь: самостоятельная регистрация сигнала каждым устройством с последующим автоматическим слиянием полученных данных с помощью специального программного обеспечения. Эта методика создает виртуальную крупную апертуру, генерируя изображение с поразительно высоким разрешением и обширным полем обзора.
Процесс состоит из двух ключевых этапов. Сначала каждый датчик фиксирует свою собственную картину дифракции, возникающую при взаимодействии объекта с видимыми лучами света. Таким образом создается своего рода цифровой отпечаток светового фронта, содержащий информацию о фазе и интенсивности света. После первичной записи сигнал проходит цифровую обработку, включая вычисление смещений фаз между отдельными элементами массива и их коррекцию. Полученное виртуальное изображение превосходит возможности традиционного подхода, основанного на линзе, и обеспечивает беспрецедентное качество и четкость.
Таким образом, новая методика избавляет от необходимости устанавливать сложную систему зеркал и линз, позволяя увеличить глубину резкости и повысить детализацию изучаемых объектов.
Будущие перспективы разработки весьма многообещающи. Технология MASI имеет огромный потенциал для использования в биологии, материаловедении, промышленном контроле качества, судебной экспертизе и многих других областях науки и техники. По мнению авторов проекта, ее внедрение позволит решить многие существующие проблемы в сфере высокочувствительной визуализации, открыв новые горизонты научных исследований и технологических решений.
Тем временем в России собрали 72-кубитный квантовый компьютер на атомной платформе.