光学相位检索和成像出现在各种科学领域，例如准透明生物样品的成像或纳米结构计量表征，例如在半导体行业中。从根本上讲，经典系统中成像精度的限制来自于照明光的固有波动，因为形成照明光的光子是由传统光源随机发射的，并且彼此独立。

光束中的量子相关性(其中光子表现出一定的合作)可以超越这些限制。尽管通过一阶干涉在相位估计中获得的量子优势是众所周知的，但干涉方案并不适合多参数宽视场成像，需要对扩展样本进行光栅扫描。

来自意大利国家计量研究所(INRiM)量子光学小组和代尔夫特大学应用科学学院成像物理系光学研究小组的科学家团队在《LightScience&Application》上发表了一篇新论文荷兰技术学院开发了一种利用量子相关性以非干涉方式增强相位轮廓成像的技术。

所提出的方案可以直接应用于宽视场透射显微镜设置，以获得实时的全视场相位恢复，并且本质上比干涉装置更稳定。灵敏度增强有可能从样品中检索比固定光子曝光或固定测量时间传统允许的更多信息。

科学家们使用的两个主要成分是所谓的“强度传输方程”(TIE)相位检索，这是一种在经典领域中经过充分探索的算法，用于从强度直接测量中检索相位信息;和一对纠缠光束。两束光束之间的量子相关性非常强，以至于它们在单光子水平上是相同的。研究人员利用这种相关性来减少探测光的固有噪声波动，获得更清晰的图像和更准确的相位估计。

“纠缠和挤压等量子资源已被证明有助于增强各种传感应用，例如成像、干涉相位估计、目标检测和测距等。我们的提案为这一广泛的全景图带来了另一个贡献，表明非常好的-研究的TIE相位检索经典方案可以通过使用当今实验室常规可用的量子相关性得到显着增强，显示出相对短期应用的潜力，”科学家们评论道。

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