激光网2月21日消息，香港大学电机及电子工程学系朱志勤教授、李灿教授及黄毅教授领导的合作项目，在提升宽场量子传感的速度和分辨率方面取得突破，为科学研究和实际应用带来新机遇。
通过与来自中国大陆和德国的科学家合作，该团队成功开发了一种使用神经形态视觉传感器的突破性量子传感技术，该传感器旨在模仿人类视觉系统。该传感器能够在光学检测磁共振测量期间将荧光强度的变化编码为尖峰。这种方法的主要优点是它可以高度压缩数据量并减少延迟，使系统比传统方法更高效。量子传感的这一突破在监测生物系统中的动态过程等领域具有各种应用的潜力。
该研究论文已发布在Advanced Science杂志上，题为“Widefield Diamond Quantum Sensing with Neuromorphic Vision Sensors”。
“世界各地的研究人员都花了很多精力来研究提高相机传感器的测量精度和时空分辨率的方法。但一个根本性的挑战仍然存在：以图像帧的形式处理大量数据，这些数据需要从相机传感器传输以进行进一步处理。这种数据传输会显著限制时间分辨率，由于使用基于帧的图像传感器，时间分辨率通常不超过 100 fps。我们所做的是试图克服瓶颈，“该论文的第一作者、电气与电子工程系博士生杜志远说
杜说，他的教授对量子传感的关注激励了他和其他团队成员在该领域开辟新天地。他还热衷于集成传感和计算。
他补充说：“最新的发展为高精度和低延迟的宽场量子传感提供了新的见解，并有可能与新兴的存储设备集成，以实现更智能的量子传感器。
该团队使用现成的事件相机进行的实验表明，时间分辨率提高了 13×，使用最先进的高度专业化的基于帧的方法检测 ODMR 共振频率的精度相当。这项新技术已成功用于监测涂覆在金刚石表面的金纳米颗粒的动态调制激光加热。“使用现有方法很难执行相同的任务，”杜说。
与记录光强度水平的传统传感器不同，神经形态视觉传感器将光强度变化处理成类似于生物视觉系统的“尖峰”，从而提高时间分辨率和动态范围。这种方法在图像变化不频繁的场景中特别有效，例如物体跟踪和自动驾驶汽车，因为它消除了冗余的静态背景信号。
“我们预计，我们对所提出的方法的成功演示将彻底改变宽场量子传感，以可承受的成本显着提高性能，”朱志勤教授说。
“这也使得近传感器处理与新兴的基于内存的电子突触器件的实现更近了一步，”李灿教授说。
黄毅教授说：“这项技术在工业上的潜力有待进一步探索，例如研究材料电流的动态变化，以及识别微芯片的缺陷。”
