Kazuhiro Morimoto, Ming-Lo Wu, Andrei Ardelean, Edoardo Charbon

Advances in high speed imaging techniques have opened new possibilities for capturing ultrafast phenomena such as light propagation in air or through media. Capturing light-in-flight in 3-dimensional xyt-space has been reported based on various types of imaging systems, whereas reconstruction of light-in-flight information in the fourth dimension z has been a challenge. We demonstrate the first 4-dimensional light-in-flight imaging based on the observation of a superluminal motion captured by a new time-gated megapixel single-photon avalanche diode camera. A high resolution light-in-flight video is generated with no laser scanning, camera translation, interpolation, nor dark noise subtraction. A machine learning technique is applied to analyze the measured spatio-temporal data set. A theoretical formula is introduced to perform least-square regression, and extra-dimensional information is recovered without prior knowledge. The algorithm relies on the mathematical formulation equivalent to the superluminal motion in astrophysics, which is scaled by a factor of a quadrillionth. The reconstructed light-in-flight trajectory shows a good agreement with the actual geometry of the light path. Our approach could potentially provide novel functionalities to high speed imaging applications such as non-line-of-sight imaging and time-resolved optical tomography.

Если Вы вдруг поняли, что подзабыли основы и постулаты квантовой механики  или вообще не знаете, что это за механика такая, то самое время освежить в памяти эту информацию. Ведь никто не знает, когда квантовая механика может пригодиться в жизни.

Зря вы усмехаетесь и ехидствуете, думая, что уж с этим предметом вам в жизни вообще никогда не придется сталкиваться. Ведь квантовая механика может быть полезной практически каждому человеку, даже бесконечно далекому от нее. Например, у Вас бессонница. Для квантовой механики это не проблема! Почитайте перед сном учебник – и Вы спите крепчайшим сном странице уже эдак на третьей. Или можете назвать так свою крутую рок группу. Почему бы и нет?

Шутки в сторону, начинаем серьезный квантовый разговор.