此前澳大利亞國立大學(ANU)一組物理學家使用一種被稱為“幽靈成像”(ghost imaging)的技術，用從未與物體發生相互作用的原子創建物體圖像。這是第一次使用原子實現幽靈成像，儘管之前已經用光進行了演示，這導致了在湍流環境下成像和遙感應用的發展。基於原子的結果可能會導致一種新的方法來控制納米尺度的製造，包括原子尺度的3D打印。來自澳大利亞國立大學物理與工程研究學院(RSPE)的首席研究員Andrew Truscott副教授說：這個實驗依賴於相關的原子對。
圖片：Australian National University
博科園-科學科普：這對“情侶”之間的距離約為6釐米，被用來生成ANU標誌的圖像。每一對中有一個原子指向一個帶有‘ANU’斷口的掩模。“只有通過掩膜的原子才能到達掩膜後面的‘桶’探測器，當一個原子撞擊掩膜時，它會記錄‘ping’。”這對原子中的第二個原子在第二個空間探測器上記錄了“ping”和原子的位置。通過匹配一對原子發出的‘ping’的次數，能夠拋棄所有撞擊空間探測器的原子，而空間探測器的搭檔還沒有通過掩模。“這使得‘ANU’的圖像得以重現，儘管——引人注目的是——在空間探測器上形成圖像的原子從未與掩模發生過交互作用。
這就是為什麼這個形象被稱為“鬼魂”。同樣來自RSPE研究小組的肯·鮑德溫教授說：這項研究最終可能用於微芯片或納米設備的質量控制。也許有一天能夠實時檢測到芯片或納米設備製造過程中出現的問題。這項研究也可以成為研究大質量粒子之間糾纏的先驅，這可能有助於量子計算的發展。項研究為探索量子糾纏提供了可能，也就是我們所知的愛因斯坦在遠處的幽靈行為。現在英國的一個研究小組發現，人類眼睛和大腦共同能夠看到“幽靈”圖像，研究人員發表了一篇論文。
用人眼進行的實驗幽靈成像，LED1照明瞭將Hadamard模式投射到對象上的DMD。反射光由單像素探測器收集。輸出調節LED2的強度，這種強度也會照亮DMD，並且與LED1的模式相同。強度加權的Hadamard模式可以通過眼睛在DMD上觀看或投影到屏幕上。當這些模式投射的持續時間比眼睛的持續時間短得多時，人類的視覺就會整合到這些模式之上。因此雖然只投射出黑白圖案，但眼睛能有效地感知物體的“幽靈”形象。圖片：arXiv:1808.05137 [q-bio.NC]
物理學家們已經發現，利用一種利用光線製作圖像的技術，在不將圖像反射到原始物體上的情況下，可以創建出幽靈圖像，這種技術被稱為“重影”，對光學研究很感興趣。它包括用有結構的光場照明一個物體，用桶式探測器記錄物體反射的光。同時，利用預先設計好的模式調製第二光場並投射到探測器上。探測器記錄並整合光線創建圖像。在這項新研究中，研究人員發現，人類的眼睛和大腦可以協同工作，執行第二探測器的功能，這樣，就可以看到由光子產生的圖像，而光子實際上從未接觸過原始物體。
實驗照常進行，但不是使用空間分辨探測器，而是讓一個人看著投射光線的屏幕。志願者們被暴露在隨機的光線下，隨著時間的推移，這些光線結合在一起，就形成了一個圖像——在實驗中，這個圖像就是愛因斯坦伸出舌頭的著名照片。為了弄清楚這樣的安排是否可行，志願者們被安排在這樣一個位置，以便他們能夠調整投射在他們面前屏幕上的圖案的節奏。投影的速度開始緩慢，但由於每個志願者都使用一種設備來加速每次顯示之間的時間，最終達到了可以辨認圖像的程度——以20千赫茲。實驗證明了一種全新形式的人類視覺現象，正因為如此，開啟了一個新的光學研究領域。
博科園-科學科普｜參考期刊文獻 :《Nature》,《arXiv》｜研究/來自：澳大利亞國立大學，DOI: 10.1038/nature20154，DOI: 10.1038/nature20154
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