Instalaciones avanzadas Producción eficienteLa identificación de fuentes de luz desempeña un papel importante en el desarrollo de muchas tecnologías fotónicas, como lidar, teledetección y microscopios. Tradicionalmente, la identificación de diversas fuentes de luz como la luz solar, la radiación láser o la fluorescencia molecular requiere millones de mediciones, especialmente en entornos con poca luz, lo que limita la implementación de la tecnología fotónica cuántica. En las Revisiones de Física Aplicada, los investigadores mostraron una tecnología cuántica inteligente que puede reducir significativamente el número de mediciones necesarias para identificar las fuentes de luz.
El autor del artículo, Omar Magana-Loaiza, dijo: "Entrenamos una neurona artificial utilizando las características de fluctuación estadística de la luz coherente y la luz térmica". Después de que los investigadores entrenaron las neuronas artificiales con fuentes de luz, las neuronas podrían identificar características potenciales asociadas con tipos específicos de luz.
"Una neurona es suficiente para reducir significativamente el número de mediciones necesarias para identificar la fuente de luz de millones a menos de cien", dijo Chenglong You, el autor e investigador correspondiente del artículo.
A medida que disminuye el número de mediciones, los investigadores pueden identificar la fuente de luz más rápidamente. En algunas aplicaciones, como bajo un microscopio, pueden limitar el daño de la luz, ya que no necesitan iluminar la muestra casi varias veces durante la medición.
"Por ejemplo, si está realizando un experimento de diagnóstico por imágenes con delicados complejos moleculares fluorescentes, puede reducir el tiempo que la muestra está expuesta a la luz y minimizar cualquier daño a la luz", otro coautor Roberto de J. León-Montiel dijo.
La criptografía es otra aplicación que puede probar el valor de estos hallazgos. Normalmente, para generar una clave para cifrar el correo electrónico o la información, los investigadores necesitan realizar millones de mediciones. "Podemos utilizar neuronas similares para acelerar la generación de claves cuánticas para el cifrado", dijo Magana-Loaiza.
Debido a que la luz láser juega un papel importante en el campo de la teledetección, este trabajo también puede desarrollar una nueva familia de sistemas LIDAR inteligentes que pueden identificar información interceptada o modificada reflejada a partir de objetos distantes. Lidar es un método de teledetección que mide la distancia al objetivo iluminando el objetivo con un láser y midiendo la luz reflejada con un sensor.
"Con nuestra tecnología, la probabilidad de que un sistema LIDAR cuántico inteligente sea perturbado se reducirá considerablemente". Dijo. Además, la posibilidad de resolver fotones LIDAR de la luz ambiental como la luz solar será de gran importancia para la teledetección a niveles bajos de luz.