Lidia PerskaEi banebrytande samarbeid mellom forskarar frå Fastlands-Kina og Tyskland har ført til ein betydeleg gjennombrot innan kvantumsensing med vidt synsfelt. Ved å utnytte krafta til neuromorfiske visjonssensorar, har laget revolusjonert hastigheita og oppløysinga av kvantumsensing, og opnar for nye moglegheiter for vitskapeleg forsking og praktiske bruksområde.
I deira studie, med tittelen «Vidt synsfelt i diamant for kvantumsensing med neuromorfiske visjonssensorar», publisert i tidsskriftet Advanced Science, utvikla forskarane vellykka ein kvantumsensingsteknologi som nyttar ein neuromorfisk visjonssensor. Denne sensoren, inspirert av det menneskelege synssystemet, kodar endringar i fluorescensintensitet til spikes under optisk registrert magnetisk resonans (ODMR) målingar. Denne innovative tilnærminga fører til høgt komprimerte datavolum og redusert latens, og overgår tradisjonelle metoder når det gjeld effektivitet.
Ei av hovudfordelane med denne nye teknologien er potensiell bruk for å overvake dynamiske prosessar i biologiske system. Ved nøyaktig å fange opp og analysere fluorescensendringar, kan forskarar få verdifulle innsikt i ulike biologiske fenomen.
Prosjektet vart leia av Professor Zhiqin Chu, Professor Can Li og Professor Ngai Wong frå Avdelinga for Elektro- og Elektronikkteknikk ved Universitetet i Hongkong (HKU). Deira ambisjonar om å auke målepresisjonen og den spatiotemporale oppløysinga førte dei til å adressere ei grunnleggjande utfordring: dei massive mengdene data som vart generert av tradisjonelle kamerasensorar.
Zhiyuan Du, hovudførfattar av forskingsartikkelen og doktorgradsstipendiat ved Avdelinga for Elektro- og Elektronikkteknikk, forklarte at den innovative løysinga deira overkjemper flaskehalsen med dataoverføring som begrensar den temporale oppløysinga. Ved å integrere sensing og databehandling har han og teamet hans oppnådd eit gjennombrot innan vidt synsfelt i kvantumsensing.
Teamets eksperiment med ein ferdiglagd hendingssensor viste ein merkbar 13x forbetring i den temporale oppløysinga, samtidig som dei opprettheldt samanlikneleg presisjon i deteksjonen av ODMR-resonansfrekvensar samanlikna med eksisterande rammebaserte tilnærminger. Denne nye teknologien viste seg å være vellykka i overvakinga av dynamisk modulert laseroppvatning av gullnanopartiklar dekka på ei diamantoverflate, ein oppgåve som ville vore utfordrande med konvensjonelle metodar.
I motsetnad til tradisjonelle sensorar som registrerer lysintensitetsnivå, prosesserer neuromorfiske visjonssensorar endringar i lysintensitet til «spikes,» og replikerer biologiske synssystem. Dette resulterer i forbetra temporale oppløysing og dynamisk rekkevidde, og gjer det særleg effektivt i scenario der sjeldne bileteendringar skjer, som objektsporing.
Dei seinaste framstega innan vidt synsfelt i kvantumsensing tilbyr nye moglegheiter for høg presisjon og låg latens i kvantsensorar. Integrering med framvoksende minneinnretningar kan potensielt bane vegen for endå meir intelligente kvantsensorar i framtida. Denne paradigmeskiftet innan kvantumsensing fører oss ein steg nærmare å låsa opp det fulle potensialet til denne banebrytande teknologien.
