Крихітний фотонний чип навчився розкладати змішане світло на окремі промені — так камери й мікроскопи потенційно зможуть помічати деталі, які зараз зливаються в одну пляму
Фото: chatgpt.com
Інженери Стенфордського університету та їхні колеги створили пристрій розміром із ніготь, який приймає світло від кількох джерел і спрямовує його складові в окремі вихідні промені. Йдеться про фотонний чип: він працює зі світлом так, як звичайні мікросхеми — з електронами, спрямовуючи частинки каналами всередині матеріалу.
Коли світло від різних об’єктів накладається, звичайна камера зазвичай фіксує спільну картину. Якщо два джерела опинилися поруч або одне за одним, їхні сигнали можуть злитися, і камера вже не покаже, що за зображенням стоять окремі об’єкти. Дослідники спробували розділити таку суміш ще до того, як вона перетвориться на звичайний кадр.
Як чип розбирає світлову суміш
У лабораторному експерименті вчені спрямували на чип світло від двох інфрачервоних лазерів. Усередині спеціальна архітектура разом з алгоритмом визначила характерні властивості сигналів і розклала їх на два промені. Потім команда додала третє джерело — пристрій зміг відокремити й його.
Перевірка показала, що на виході утворилися незалежні промені: їхні коливання більше не були узгоджені між собою. Це важливо, бо підтверджує, що чип не просто змінює напрямок світла, а відновлює окремі складові початкової суміші.
У повсякденному житті світло лампи зазвичай не має сталого ритму, на відміну від лазерного. Коли хвилі від кількох джерел накладаються, їх складно розпізнати окремо. Чип шукає в сумарному сигналі властиві кожному джерелу «підписи» та фізично виводить їх різними каналами.
Читайте також: ШІ-чипи можуть споживати менше енергії: учені усунули перешкоду
Де це може стати в пригоді
Технологія може допомогти мікроскопам розрізняти об’єкти, чиє світло накладається на одному зображенні. Наприклад, дві флуоресцентні частинки, які в традиційному кадрі виглядають як одна, теоретично можна буде побачити окремо завдяки відмінностям у світлових сигналах.
Схожий принцип може дати більше інформації камерам і телескопам, а також знайти застосування в оптичних сенсорах, зв’язку й обчисленнях. Поки що це лабораторна демонстрація, а не готовий компонент для смартфона: команді ще потрібно перевірити, як метод працюватиме з реальними об’єктами та різними умовами освітлення.
Результати дослідження опублікували 30 жовтня в журналі Nature Photonics. Надалі науковці планують з’ясувати, чи допоможе розділення змішаного світла отримувати нові дані під час спостереження за далекими зорями та іншими джерелами, які в телескопі виглядають однією світловою плямою.
Ознайомтеся з іншими популярними матеріалами:
Дві ШІ-акції, які можуть перетворити $10 на $100 за рік
Кити масово продають XRP: що відбувається
Дані клієнтів Coinbase опинилися у стороннього сервісу: що відомо про витік
Джерело: Stanford Report.
Telegram 
Viber 
