我校肖连团教授团队在《Science Advances》上发表最新研究成果

近日，我校物理与光电工程学院肖连团教授团队在新型超关联光源和抗噪声关联成像领域取得重要研究进展，研究成果以“Noise-tolerant correlated coincidence imaging based on supercorrelated light at 1550 nm”为题于2026年3月27日发表在国际顶级期刊《Science Advances》(Science子刊，IF:12.5)。太原理工大学为论文第一完成单位，肖连团教授、秦成兵教授与青年教师李嘉敏为论文通讯作者，2022级博士生闫宇为论文第一作者。

1550 nm波段的单光子成像技术因兼具低传输损耗和高人体安全性的双重优势，可以突破传统成像系统的光照限制，实现极弱光下的高质量成像，在远程目标识别、安全监测及生物医学成像等领域具有重要应用前景。然而，环境噪声干扰是制约其走向实际应用的核心瓶颈。基于非经典光源光子关联性的关联成像可以在一定程度上实现超越经典方案的抗噪能力与成像质量。但是，现有的非经典光源面临光子关联性弱、关联光子产率低，产生系统复杂等问题，限制了其在极弱光、强噪声等极端场景的成像需求。

针对上述研究瓶颈，肖连团教授团队聚焦新型光源研发与成像技术创新，提出了一种基于脉冲激光泵浦光子晶体光纤的全光纤化超关联光源制备方案。该光源的光子关联性g⁽²⁾(0)最高可达18166，超越同体系方案两个数量级；在每脉冲平均光子数仅为0.00028的条件下，多光子发射概率超越经典光源50个数量级以上；光谱范围为430-1750 nm，具有灵活的多波长可调谐能力，其关键性能指标均达到国际领先水平。基于该光源构建的关联成像系统，展现出极强的抗噪能力。在高达10万倍噪声的极端环境下，系统可实现峰值信噪比为10.28 dB、对比度噪声比为1.58的高质量成像。该工作从光源层面取得了根本性突破，为解决远程、复杂环境下抗噪声成像的业界难题提供了全新的技术路径。此外，超关联光源独特的光子统计特性和宽光谱可调谐能力，也为开发新一代量子随机数发生器及并行扫描量子雷达等应用奠定了坚实基础。

本工作得到了国家重点研发计划(2022YFA140420)和国家自然科学基金(U23A20380)的支持。

论文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aeb3192