Un equipo de científicos de la Universidad de Glasgow ha creado una cámara cuántica, capaz de hacer fotos en una situación de casi completa oscuridad.
La cámara cuántica creada por los científicos de la Universidad de Glasgow trabaja en unas condiciones extremas, con solo un fotón por cada píxel. Se trata de un sensor destinado a usos de investigación, sobre todo para fotografiar especies animales o vegetales muy sensibles a la luz. Con la nueva tecnología no es necesario extraerlas de su ambiente natural, lo que podría dañarlas, y se pueden sacar en su verdadero estado. El resultado es una nitidez mucho mayor de la que pueden aportar los actuales sistemas para tomar imágenes.
Los responsables del invento han conjugado dos tecnologías de imagen para crear la cámara cuántica. Se trata en primer lugar de ‘heralded imaging’ (o ‘gosht imaging’) y en segundo de ‘compressive imaging’. Son dos técnicas avanzadas de fotografía y en este caso han servido para condensar una serie de características que permiten a la cámara sacar una instantánea valiéndose exclusivamente de un fotón por cada pixel.
La ‘heralded imaging’ consiste en método para obtener la imagen de un objeto combinando la información procedente de dos detectores de luz. Bajo ciertas circunstancias, parejas de fotones cuánticos enlazados pueden producirse mediante un proceso que luego permite su separación. Estamos entrando en un campo verdaderamente técnico. Aquí tenemos dos fotones que guardan un vínculo entre sí, con lo que normalmente cuando se detecta uno de ellos también se puede detectar el otro.
La cámara cuántica usa un haz que separa cada pareja de fotones, enviando uno de ellos al objeto que se va a fotografiar y a un detector de píxeles muy sensible, mientras que el otro fotón recala en una cámara de alta velocidad. El detector de píxeles se activa cuando hay un fotón que llega desde el objeto que se quiere fotogafiar. En ese momento es cuando avisa a la cámara para que actúe, algo que hace en 15 nanosegundos.
Los responsables del proyecto indican que con los 15 nanosegundos que tarda la cámara cuántica en hacer la foto hay tiempo suficiente para captar la posición del segundo fotón, minimizando casi todo el ruido de fondo. Aun así esta molestia es inevitable y a ello se enfoca la otra tecnología que se ha usado en este trabajo, denominada ‘compressive imaging’. Esta se utiliza para reducir todo lo posible el ruido de fondo basándose en la redundancia de la información en los objetos naturales. De esta manera reconstruye porciones de la imagen que no han sido capturadas directamente, aportando nitidez y una información de mayor calidad.
Imagen: Peter Tandlund
