Um lidar quântico foi desenvolvido para pesquisa debaixo d'água

Pesquisadores da Universidade Heriot-Watt e da Universidade de Edimburgo demonstram um protótipo

sistema lidar usando tecnologiadetecção quântica para obtenção de imagens 3D durante mergulho subaquático. A alta sensibilidade do sistema permite tirar fotos de alta qualidade mesmo em condições de pouca luz.

Engenheiros desenvolveram um sistema lidar queusa uma fonte de laser verde pulsado para iluminar a área de tiro. A iluminação pulsada refletida é detectada por uma matriz de detectores de fóton único, fornecendo detecção ultrarrápida em pouca luz e reduzindo bastante o tempo de medição em ambientes com pouca luz.

O princípio do dispositivo e o protótipo do sistema lidar para fotografia subaquática. Imagem: Aurora Maccarone et al., Optics Express

Esta abordagem requer milhares de fótons únicosdetectores, cada um gerando centenas de eventos por segundo. Isso torna extremamente difícil adquirir e processar os dados necessários para restaurar rapidamente uma imagem 3D, especialmente para aplicativos em tempo real. Para resolver esse problema, os pesquisadores desenvolveram algoritmos para imagens sob fortes condições de dispersão. Eles podem ser executados em unidades de processamento gráfico (GPUs) regulares.

Aquisição de imagens 3D através da água do mar -tarefa difícil. Os dispositivos usam luz refletida e quaisquer partículas na água irão espalhar a luz e distorcer a imagem. Mas a detecção de fótons individuais, com base na tecnologia quântica, fornece uma penetração muito alta e funciona mesmo em condições de pouca luz.

Uma imagem 3D obtida durante o teste de um protótipo de dispositivo. Animação: Aurora Maccarone, Heriot-Watt University

Os pesquisadores testaram o sistema emum tanque ao qual foi adicionado um agente dispersante para tornar a água mais turva. Experimentos com três níveis diferentes de turbidez demonstraram imagens lidar bem-sucedidas em distâncias de até 3 m. Os engenheiros estão trabalhando para reduzir o tamanho do sistema para que ele possa ser integrado a um submersível.

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