量子与经典关联全息成像研究

项目名称： 量子与经典关联全息成像研究

项目编号： No.11474027

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2015

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 熊俊

作者单位： 北京师范大学

项目金额： 85万元

中文摘要： 鬼成像技术与传统的光学成像原理完全不同，它利用光场的涨落特性并通过关联测量来获取物体的信息。鬼成像技术容易获得被成像物体的振幅信息，可是一般情况下成像应用需要同时了解物体的振幅和位相信息，进而对物体进行三维成像，这对鬼成像技术而言是一个巨大的挑战。本项目拟围绕量子与经典关联全息成像进行深入和系统的研究，具体包括：首先以数字光投影仪结构化调制光为光源，采用单像素探测手段和关联测量方法，分析光源光强分布的正交性和探测系统量化噪声对鬼像质量的影响；探索多波长并行鬼成像方案并研究运动物体的三维鬼成像技术；然后实验上研究热光关联全息以及基于非接触探测的量子全息成像技术。运动物体的多波长并行鬼成像技术和关联全息成像技术可以为鬼成像技术的实用化，如遥感、单像素相机和新型全息成像技术提供理论和技术支持。

中文关键词： 量子成像；鬼成像；关联测量；量子纠缠；全息

英文摘要： Ghost imaging is completely different from traditional optical imaging principle; it uses the fluctuations of the light field to retrieve the information of an object through correlation measurement. The standard ghost imaging approaches with both quantum entangled source and thermal light can only obtain image of an amplitude object or amplitude-dependent part of a complex-valued object. However, the phase retrieval process is necessary for recovering the object function in practical applications. This is a challenge for ghost imaging. In this project, we plan to carry out some deep and systematic investigations on the ghost holographic imaging with classical and quantum light. Specifically we will focus on the dependence of the quality of ghost images on the orthogonality of the speckle distribution and the quantization noise of the measuring system, multi-wavelength parallel ghost imaging technique, ghost holography with thermal light，as well as quantum holographic imaging technique based on interaction-free measurement. We hope our project can promote the application of ghost imaging technique, in areas such as remote sensing, single pixel cameras and new holographic imaging techniques.

英文关键词： quantum imaging;ghost imaging;correlation measurement;quantum entanglement;holography