量子相机捕捉它无法“看到”的物体

2017-09-22 01:02:54

美国研究人员表示,普通的数码相机可以拍摄不能直接看到镜头的物体 “幽灵成像”技术可以帮助卫星通过云或烟雾拍摄快照十多年来,物理学家已经知道鬼影成像是​​可能的但是,到目前为止,实验只是在模板状掩模中成像,这限制了它的潜在应用现在,马里兰大学巴尔的摩分校的Yanhua Shih以及同样在马里兰州的美国陆军研究实验室的同事现在拍摄了第一个不透明物体的鬼影 - 一名玩具士兵(见右上图)幽灵成像有点像使用普通相机拍摄物体的闪光照片在那里,图像由从闪光灯中出来的光子形成,从物体反射回到镜头中新技术还使用光源照亮物体然而,图像不是由撞击物体并反弹的光形成的相反,相机会收集不会撞击物体的光子,但会通过量子效应与其他物体配对在Shih的实验中,一名玩具士兵被放置在离光源45厘米处,该光源被分成两束一个是指着玩具,另一个指着数码相机光子探测器被放置在士兵附近,只能记录光子反弹的时间来自光源的光子不断地沿分离器产生的两条路径向下移动,朝向士兵和光子探测器,或朝向相机探测器和摄像机记录这些光子的恒定流,并偶尔在同一时间记录光子 Shih说,当发生这种情况时,其中一个光子撞击士兵的位置和另一个光子撞击相机传感器之间存在直接关系,因为称为“双光子干涉”的量子效应 “如果第一个光子停在物平面上的一个点上,那么第二个光子只能在图像平面上的相应点观察到,”他说因此,当摄像机仅记录来自光子的像素到达探测器时,会产生对象的“重影”在记录了大约1000个巧合光子之后出现了士兵的图像 “很明显,实验装置可以直接应用于传感应用,”Shih告诉“新科学家”杂志 Shih说,有一天,同样的方法可以用来生成隐藏在云或烟雾背后的物体的卫星图像,使用太阳的辐射作为光子源这样做可能需要云下的光子计数器,但可能允许使用传统方法无法实现自上而下的视图然而,并非所有人都同意量子效应在鬼影成像中起作用美国剑桥麻省理工学院的Baris Erkmen和Jeffrey Shapiro在最近的一篇论文中指出,经典物理学说光源会产生大量不相关的光子,这些光子与Shih所暗示的不相关他们怀疑可能在没有光子对之间的量子链接的情况下产生鬼影,纯粹是因为一些光子是相似的期刊参考:物理评论A(DOI:10.1103 / PhysRevA.77.041801)量子世界 - 在我们的综合特别报告中了解有关奇怪世界的更多信息更多关于这些主题: