[发明专利]量子成像方法、量子成像系统

说明书

技术领域

本发明属于量子成像技术领域，具体涉及一种量子成像方法、量子成像系统。

背景技术

量子光学是一个发展非常迅速的领域，吸引了人们的大量注意。一方面，人们利用一些光量子态实现了量子隐态传输、量子密钥、量子计算、量子精密测量等多种量子信息的处理过程；另一方面，量子力学中的海森堡不确定关系决定了任何测量都存在一个极限：标准量子极限(Standard quantum limit，SNL)，又称为散粒噪声极限(Shot noise limit，SNL)。除了标准量子极限以外，还存在一个更高的海森堡极限(Heisenberg limit，HL)。传统的测量技术并不能达到这个极限，只能接近标准的量子极限。

量子成像是量子光学的一个重要分支，是研究在光场量子特性下所能达到的光学成像极限的问题。不同于经典成像，量子成像是利用光场的量子力学性质和其内禀并行特点，在量子水平上发展出新的光学成像和量子信息并行处理技术。相对于传统光学成像技术中通过记录辐射场的光强分布从而获取目标的图像信息的方法，量子成像则是通过利用、控制(或模拟)辐射场的量子涨落来得到物体的图像。

但现有技术中至少存在如下问题：在现有的量子成像方法中，将光源分成一束信号光和一束空闲光，只通过一束信号光进行成像，导致成像效果较差。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种量子成像效果更好的量子成像方法、量子成像系统。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种量子成像方法，包括：

产生两束混沌激光；

将两束所述混沌激光分为第一信号光和第二信号光，并将所述第一信号光照射物体；

将照射物体后的第一信号光与所述第二信号光进行关联测量，得到关联结果；

根据所述关联结果，获取物体的相位信息；

根据所述物体的相位信息，获得所述物体的图像。

其中，所述根据所述关联结果，获取物体的相位信息包括：

根据所述关联结果，通过贝叶斯分析算法获取物体的相位信息。

其中，所述根据所述物体的相位信息，获得所述物体的图像包括：

根据所述物体的相位信息，利用数字信号处理技术，获得所述物体的图像。

作为另一技术方案，本发明还提供一种量子成像系统，包括：

激光器，用于产生两束混沌激光；

第一分光装置，用于将两束所述混沌激光分为第一信号光和第二信号光；

光学镜，用于对所述第一信号光进行反射，以使所述第一信号光照射物体后射向第二分光装置；用于对所述第二信号光进行反射，以使所述第二信号光射向所述第二分光装置；

第二分光装置，用于将所述第二信号光与照射物体后的所述第一信号光进行关联测量，得到关联结果；

第一检测装置，用于根据所述关联结果，获取所述物体的相位信息，并将所述物体的相位信息发送至数据处理装置；

第二检测装置，用于获取所述第二信号光的相位信息，并将所述第二信号光的相位信息发送至所述数据处理装置；

数据处理装置，用于根据所述物体的相位信息，获得所述物体的图像。

其中，所述光学镜包括：第一光学镜和第二光学镜；

第一光学镜，用于对所述第一信号光进行反射，以使所述第一信号光照射物体后射向第二分光装置；

第二光学镜，用于对所述第二信号光进行反射和透射，以使部分所述第二信号光射向所述第二分光装置，另一部分所述第二信号光射向所述第二检测装置。

其中，所述第一检测装置具体用于根据所述关联结果，利用贝叶斯分析算法，获取所述物体的相位信息，并将所述物体的相位信息发送至所述数据处理装置。

其中，所述数据处理装置，具体用于根据所述物体的相位信息，利用数字信号处理技术，获得所述物体的图像。

本发明的量子成像方法、量子成像系统中，该量子成像方法包括：产生两束混沌激光；将两束混沌激光分为第一信号光和第二信号光，并将第一信号光照射物体；将照射物体后的第一信号光与第二信号光进行关联测量，得到关联结果；根据关联结果，获取物体的相位信息；根据物体的相位信息，获得物体的图像。在本发明中，通过使用两路信号光，能够得到更多的相位信息，提高量子成像效果。

附图说明

图1为本发明的实施例1的量子成像方法的流程示意图；

图2为本发明的实施例2的量子成像系统的结构示意图；

图3为本发明的实施例3的量子成像系统的结构示意图；