改善LIDAR和GPS：通过量子限制精度突破分辨率屏障

时间：2022-04-09 13:58:13来源：

Paderborn大学的研究人员开发了一种新的GPS等系统距离测量方法，这比以往任何时候都更精确地实现了更精确的结果。使用量子物理学，由Leibniz奖获得者领导的团队Christine Silberhorn已经成功地克服了所谓的分辨率限制，这导致我们在照片中看到的“噪声”。

他们的调查结果刚刚在学术期刊物理审查X量子（PRX量子）中发表。在物理学中，本文还通过专家观点突出显示了本文的荣誉，这是仅为某些选定的出版物提供的荣誉。

物理学家Benjamin Brecht博士解释了解决方案限制的问题：“在激光距离测量中，检测器用时间差寄存两个不同强度的光脉冲。时间测量越精确，可以确定地确定距离更准确。提供脉冲之间的时间分离大于脉冲的长度，这效果很好。“

然而，由于脉冲重叠，因此出现问题，如果脉冲重叠：“那么您可以使用传统方法衡量时间差。这被称为“分辨率限制”，并且是众所周知的照片。不再可以解决非常小的结构或纹理。这是一个相同的问题 - 只是与位置而不是时间。“

根据Brecht的情况，进一步的挑战是通过时间差和到达时间来确定两个光脉冲的不同强度。但这正是研究人员已经设法做的 - “具有量子限制精度”，“Brecht”增加了。与捷克共和国和西班牙的合作伙伴合作，帕德生物学家甚至能够测量这些值，当脉冲重叠90％时。

Brecht说：“这远远超出了分辨率限制。测量的精度效果10,000倍。使用量子信息理论的方法，我们可以找到新的测量形式，克服了既定方法的局限性。“

这些发现可以对未来的显着改进，以激光雷达等应用的精度，光学距离和速度测量方法和GPS。这需要一些时间，但是，在这准备好市场之前，指出了Brecht。

参考：“实现终极Quantum时序分辨率”由Vahid Ansari，Benjamin Brecht，Jano Gil-Lopez，John M. Donohue，Jaroslavř····萨顿，ZdenōkHradil，LuisL.Sánchez-Soto和Christine Silberhorn，1月2021，Prx Quantum.doi：
10.1103 / prxquantum.2.010301