Generalmente, le tradizionali strategie di imaging ottico possono visualizzare solo gli oggetti target all'interno del campo della fotocamera. Però, attraverso il non-line-of-sight (NLOS) che può registrare le informazioni sul tempo di volo sul singolo fotone, l'immagine del target al di fuori della vista della telecamera può anche essere catturata con successo con l'assistenza dei relativi algoritmi di imaging computazionale.

Un gruppo di ricerca guidato dal Prof. Pan Jianwei della University of Science and Technology of China (USTC) dell'Accademia cinese delle scienze, in collaborazione con i ricercatori del Jinan Institute of Quantum Technology, realizzato l'imaging non in linea di vista tridimensionale (3D) a livello di millimetro costruendo un rivelatore a singolo fotone a conversione up, spianando la strada alle molteplici applicazioni di questo nuovo metodo.

I risultati rilevanti sono stati pubblicati sulla rivista Lettere di revisione fisica .

Poiché le informazioni sul tempo di volo dei fotoni contengono le informazioni relative alla posizione spaziale tra gli oggetti, la sua accuratezza del tempo influenzerà direttamente l'accuratezza della ricostruzione 3D degli oggetti. Però, l'accuratezza della tradizionale strategia di imaging NLOS, limitato dalla capacità di risoluzione temporale dei rivelatori a fotone singolo, è limitato a livello di centimetro.

In questo studio, i ricercatori hanno costruito un rivelatore a singolo fotone up-conversion che opera intorno alla lunghezza d'onda del vicino infrarosso per realizzare immagini NLOS ad alta risoluzione.

L'eccellente risoluzione di ~1,4 picosecondi e la bassa velocità di conteggio del rumore di 5 cicli al secondo sono stati ottenuti attraverso strategie di pompaggio a lunghezza d'onda lunga e time-gating.

Inoltre, il team ha realizzato la ricostruzione 3D ad alta precisione dell'oggetto target al di fuori della vista, con una risoluzione spaziale orizzontale di due mm e una risoluzione spaziale verticale di 0,18 mm.

Questi risultati aprono la strada a tecniche di imaging NLOS ad alta risoluzione per applicazioni correlate.