11 فروری کو ، حبی آپٹکس ویلی لیبارٹری میں ، ایک کمزور لیزر بیم جس میں صرف چند فوٹونز موجود تھے وہ حیاتیاتی نمونے کو غیر منقولہ بنا رہے تھے۔ محققین نے اسکرین پر حساب کتاب کے نتائج کو گھورا: "امیجنگ ریزولوشن لاکھوں پکسلز تک پہنچ گئی ہے۔
روزانہ استعمال ہونے والے موبائل فون کیمروں کے پکسلز عام طور پر دسیوں لاکھوں میں ہوتے ہیں ، یا اس سے بھی 100 ملین سے زیادہ ، اور زندگی میں واضح تصاویر لے سکتے ہیں۔
لیکن کچھ خاص مناظر میں ، جیسے گہرے سمندر ، اونچائی ، یا طبی جانچ میں ، لائٹ سگنل کمزور ہے اور مقامی قرارداد کم ہے ، لہذا تصاویر پر قبضہ کرنے کے لئے سنگل فوٹوون ڈٹیکٹر کی ضرورت ہے۔
فوٹوون روشنی کی بنیادی اکائی ہیں۔ روز مرہ کی زندگی میں جو روشنی ہم دیکھتے ہیں وہ دراصل ان گنت فوٹونز پر مشتمل ہے۔ سنگل فوٹوون ڈٹیکٹر ، جیسا کہ نام سے پتہ چلتا ہے ، انتہائی اعلی حساسیت کا پتہ لگانے والے ہیں جو سنگل فوٹون کا پتہ لگاسکتے ہیں۔ ان کے پاس کوانٹم مواصلات ، فلکیات ، بائیو میڈیکل امیجنگ اور دیگر شعبوں میں اہم ایپلی کیشنز ہیں۔
"سنگل فوٹوون ڈٹیکٹر آنکھوں کی طرح اندھیرے کی طرح ہوتے ہیں ، جو روشنی کے کمزور اشاروں کو اپنی گرفت میں لے سکتے ہیں۔" سنگل فوٹن ڈٹیکٹر ان کے جسمانی ڈھانچے کے ذریعہ محدود ہیں ، اور پکسلز کی تعداد عام طور پر صرف ہزاروں افراد تک پہنچ سکتی ہے ، جو اعلی ریزولوشن امیجنگ اور دیگر پہلوؤں میں ان کے اطلاق کو محدود کرتی ہے ، "ڈاکٹر ڈنگ YI نے ہبی آپٹیکل ویلی لیبارٹری کے ایک محقق کہا۔
مثال کے طور پر ، فلکیاتی مشاہدات میں ، پکسلز کی ایک کم تعداد میں بیہوش اور زیادہ دور دراز کے جسموں کی تفصیلات پر قبضہ کرنا مشکل ہوجاتا ہے۔ بائیو میڈیکل مائکروسکوپک امیجنگ میں ، کوانٹم لیول فلوروسینس فینومینا کی اعلی ریزولوشن ریکارڈنگ کی ضروریات کو پورا کرنا بھی ناممکن ہے۔
اس مسئلے پر قابو پانے کے لئے ، ڈاکٹر ڈنگ یی کی ٹیم نے اپنی توجہ کمپیوٹیشنل امیجنگ کے میدان کی طرف موڑ دی ہے۔ کمپیوٹیشنل امیجنگ روایتی امیجنگ ٹکنالوجی سے مختلف ہے۔ یہ آپٹیکل ماڈلن اور سگنل پروسیسنگ کے ذریعہ امیجنگ ریزولوشن ، امیجنگ فریم ریٹ وغیرہ میں فوٹوڈیٹریکٹرز کی حدود کو توڑ سکتا ہے۔
"ہمیں اب یہ ضرورت نہیں ہے کہ ہر پکسل کو جسمانی پتہ لگانے والے کے مطابق ہونا چاہئے ، لیکن ایک ہی ڈٹیکٹر کو مختلف اوقات میں مختلف کردار ادا کرنے دیں ، اور آخر کار انکوڈنگ لائٹ فیلڈز اور تعمیر نو کے الگورتھم کے ذریعے سیکڑوں ہزاروں یا لاکھوں پکسلز کی اعلی ریزولوشن تصاویر کو بحال کریں۔" ڈنگ یی نے کہا کہ ٹیم کی ٹکنالوجی بین الاقوامی سطح پر پہنچ گئی ہے۔
اس کے علاوہ ، سنگل فوٹوون ڈٹیکٹر ینالاگ سگنلز کو آؤٹ پٹ کرنے کے لئے استعمال ہوتے ہیں۔ تحقیق کے ذریعہ ، لیبارٹری ٹیم نے چپ کی سطح پر سنگل فوٹوون ڈٹیکٹروں کا ڈیجیٹل ریڈ آؤٹ مکمل کیا۔ سنگل فوٹوون سگنل حاصل کرتے وقت ، فوٹوون گنتی والے آلات کو خارج کیا جاسکتا ہے ، جس سے امیجنگ اور پتہ لگانے کے نظام کو زیادہ سے زیادہ چھوٹے اور مربوط بنا دیا جاتا ہے ، اور مزید اطلاق کے منظرناموں کا سامنا کرنے کے قابل ہوتا ہے۔
نتائج کے پیچھے سائنسی تحقیقی ٹیم کی استقامت اور لگن کے ان گنت دن اور راتیں ہیں۔ چونکہ یہ منصوبہ 2023 کے آخر میں لانچ کیا گیا تھا ، اس لئے لیبارٹری میں لائٹس اکثر ڈان تک جاری رہتی ہیں تاکہ پیشرفت کو دور کیا جاسکے۔ تجرباتی آپٹیکل راہ اور حساب کتاب کے طریقوں کی تاثیر کی تصدیق کے ل the ، ٹیم نے بڑی تعداد میں تجربات کیے اور بڑے پیمانے پر ڈیٹا جمع کیا۔
"ہر روز مجھے لگتا ہے کہ کافی وقت نہیں ہے ، لہذا میں زیادہ اعلی درجے کے آلات کو گھریلو متبادل کا احساس دلانے کے لئے تیز اور تیز تر جانا چاہتا ہوں۔" ڈنگ یی نے کہا کہ اس وقت تحقیقی ٹیم میڈیکل ڈیوائسز ، ریموٹ سینسنگ کا پتہ لگانے اور دیگر شعبوں میں تعاون کر رہی ہے ، اور طبی شعبے کے لئے انجینئرنگ کا پہلا پروٹو ٹائپ جاری ہے۔
فی الحال ، ریسرچ ٹیم متعدد تکنیکی مسائل جیسے لیبل فری نینو پارٹیکل ٹریکنگ اور ٹائم ڈومین کمپریشن امیجنگ پر بھی کام کر رہی ہے۔ "وقت کسی کا انتظار نہیں کرتا ہے ، اور ہم جلد سے جلد کلیدی بنیادی ٹیکنالوجیز پر قابو پانے کے لئے توانائی سے بھرا ہوا ہے۔" ڈنگ یی نے کہا۔
