这篇文档属于类型a，即报告了一项原创性研究。以下是针对该研究的学术报告：
作者及研究机构
本研究的主要作者包括Paul-Antoine Moreau、Ermes Toninelli、Thomas Gregory、Reuben S. Aspden、Peter A. Morris和Miles J. Padgett。他们来自英国格拉斯哥大学（University of Glasgow）的物理与天文学院。该研究于2019年7月12日发表在《Science Advances》期刊上，论文标题为“Imaging Bell-type nonlocal behavior”。
学术背景
本研究属于量子物理领域，特别是量子纠缠和贝尔不等式（Bell inequality）的研究。量子纠缠是量子力学与经典力学的核心区别之一，而贝尔不等式的违反是量子非局域性（nonlocality）的重要表现。过去的研究主要依赖于对光子对的偏振或动量等变量的测量，而本研究则探索了在空间变量（spatial variables）中实现贝尔不等式违反的可能性。研究的目标是通过成像技术展示贝尔不等式的违反，并开发基于空间变量的量子成像方案。这一研究不仅为量子成像技术提供了新的可能性，也为基于空间变量的量子信息方案奠定了基础。
研究流程
研究的主要流程包括实验设计、数据采集和数据分析。以下是详细步骤：
实验设计
实验系统基于自发参量下转换（spontaneous parametric down-conversion, SPDC）过程，使用355 nm的准连续激光泵浦BBO晶体，生成710 nm的纠缠光子对。光子对通过分束器分离，分别进入两个独立的光学系统（arms）。第一个光子经过空间光调制器（spatial light modulator, SLM）反射，SLM上显示一个相位物体，光子随后被单模光纤（single-mode fiber, SMF）收集，并由单光子雪崩二极管（single-photon avalanche diode, SPAD）检测。第二个光子经过另一个SLM反射，SLM上显示一个空间π相位滤波器（π-phase step filter），光子通过约20米长的延迟线后，由增强型电荷耦合器件（intensified charge-coupled device, ICCD）相机检测。ICCD相机的触发条件与SPAD的检测同步，以确保采集到的图像是符合计数的图像。
数据采集
实验通过两种方式采集数据：
数据分析
数据通过定义感兴趣区域（region of interest, ROI）进行分析。ROI沿着相位圆环的边缘定义，将图像转换为极坐标，并沿半径积分，得到符合计数随相位角的变化曲线。通过选择特定角度（如q1 = 22.5°, q1′ = 67.5°, q2 = 0°, q2′ = 45°），计算贝尔参数S，并测试贝尔不等式的违反情况。
主要结果
1. 四图像采集结果
通过四图像采集，实验得到了贝尔参数S = 2.4626 ± 0.0261，显著超过经典极限（S ≤ 2），表明光子对表现出贝尔型非局域行为。
单图像采集结果
在单图像采集实验中，贝尔参数S = 2.443 ± 0.038，同样显著超过经典极限，进一步验证了实验结果。
时间变化相位物体实验
为了关闭实验中的某些漏洞，研究还引入了相位物体的时间变化位移，并通过去扫描（de-scan）技术处理数据，最终得到贝尔参数S = 2.183 ± 0.084，仍然显著超过经典极限。
结论
本研究首次通过成像技术展示了贝尔不等式的违反，证明了量子成像技术可以用于揭示量子系统的非局域行为。这一结果为基于贝尔不等式违反的量子成像方案提供了新的思路，并展示了空间变量在量子信息处理中的潜力。此外，研究还表明，量子成像技术可以通过高维度的并行测量获取量子特征，为未来的量子成像应用奠定了基础。
研究亮点
1. 重要发现：首次在成像中展示贝尔不等式的违反，验证了量子成像技术的能力。
2. 方法创新：开发了基于空间变量的量子成像方案，并实现了高维度的并行测量。
3. 实验设计：通过时间变化相位物体和去扫描技术，部分关闭了实验中的漏洞，增强了实验的可信度。
其他价值
本研究不仅为量子成像技术提供了新的工具，还为基于空间变量的量子信息处理方案开辟了新的研究方向。此外，研究结果还为量子纠缠的进一步研究提供了实验支持，具有重要的科学意义和应用价值。
这篇报告详细介绍了研究的背景、流程、结果和意义，为读者提供了全面的理解。