物理学家利用光子对的量子相关性来隐藏标准相机的图像

如果你能将图像隐藏在普通的视线中，甚至最先进的相机都无法检测到，那会怎样?想象一下，利用量子光学特性对视觉信息进行编码，使其对普通成像技术不可见。

这正是巴黎索邦大学纳米科学研究所的一个研究小组所取得的成就，他们利用纠缠光子开发了一种新的量子成像方法。

雨果·德菲安 (Hugo Defienne) 和他的团队已经开发出一种技术，将图像编码到纠缠光子之间的空间相关性中。光粒子以这样一种方式连接在一起，即它们的空间自由度即使在很远的距离内也具有很强的相关性。

“纠缠光子是许多应用的基础，例如量子计算和密码学，”在 Defienne 指导下攻读博士学位的 Chlo&ute; Vernière 说道，他是《物理评论快报》上发表的研究的第一作者。“因此，能够调整光子的空间相关性以满足不同的需求至关重要。”

研究团队探索了如何塑造这种量子特性，以一种标准相机看不见的方式对视觉信息进行编码。

他们利用一种称为自发参量下转换 (SPDC) 的过程来产生纠缠光子对。通过让蓝色激光发出的高能光子穿过非线性晶体，该光子被分裂成两个低能纠缠光子。

实验装置(见图 1a)包括使用透镜将图像投射到蓝色激光路径中的非线性晶体上。如果没有晶体，该装置的行为就像传统的成像系统一样，产生物体的图像。但是，当晶体存在时，会发生 SPDC 过程，只有纠缠的光子对到达相机。

接下来发生的事情令人震惊：相机没有看到图像，而是记录了均匀的强度(见图 1b)，没有显示原始物体的任何痕迹。其信息现在隐藏在纠缠光子之间的量子关联中。

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