此前澳大利亚国立大学(ANU)一组物理学家使用一种被称为“幽灵成像”(ghost imaging)的技术，用从未与物体发生相互作用的原子创建物体图像。这是第一次使用原子实现幽灵成像，尽管之前已经用光进行了演示，这导致了在湍流环境下成像和遥感应用的发展。基于原子的结果可能会导致一种新的方法来控制纳米尺度的制造，包括原子尺度的3D打印。来自澳大利亚国立大学物理与工程研究学院(RSPE)的首席研究员Andrew Truscott副教授说：这个实验依赖于相关的原子对。
图片：Australian National University
博科园-科学科普：这对“情侣”之间的距离约为6厘米，被用来生成ANU标志的图像。每一对中有一个原子指向一个带有‘ANU’断口的掩模。“只有通过掩膜的原子才能到达掩膜后面的‘桶’探测器，当一个原子撞击掩膜时，它会记录‘ping’。”这对原子中的第二个原子在第二个空间探测器上记录了“ping”和原子的位置。通过匹配一对原子发出的‘ping’的次数，能够抛弃所有撞击空间探测器的原子，而空间探测器的搭档还没有通过掩模。“这使得‘ANU’的图像得以重现，尽管——引人注目的是——在空间探测器上形成图像的原子从未与掩模发生过交互作用。
这就是为什么这个形象被称为“鬼魂”。同样来自RSPE研究小组的肯·鲍德温教授说：这项研究最终可能用于微芯片或纳米设备的质量控制。也许有一天能够实时检测到芯片或纳米设备制造过程中出现的问题。这项研究也可以成为研究大质量粒子之间纠缠的先驱，这可能有助于量子计算的发展。项研究为探索量子纠缠提供了可能，也就是我们所知的爱因斯坦在远处的幽灵行为。现在英国的一个研究小组发现，人类眼睛和大脑共同能够看到“幽灵”图像，研究人员发表了一篇论文。
用人眼进行的实验幽灵成像，LED1照明了将Hadamard模式投射到对象上的DMD。反射光由单像素探测器收集。输出调节LED2的强度，这种强度也会照亮DMD，并且与LED1的模式相同。强度加权的Hadamard模式可以通过眼睛在DMD上观看或投影到屏幕上。当这些模式投射的持续时间比眼睛的持续时间短得多时，人类的视觉就会整合到这些模式之上。因此虽然只投射出黑白图案，但眼睛能有效地感知物体的“幽灵”形象。图片：arXiv:1808.05137 [q-bio.NC]
物理学家们已经发现，利用一种利用光线制作图像的技术，在不将图像反射到原始物体上的情况下，可以创建出幽灵图像，这种技术被称为“重影”，对光学研究很感兴趣。它包括用有结构的光场照明一个物体，用桶式探测器记录物体反射的光。同时，利用预先设计好的模式调制第二光场并投射到探测器上。探测器记录并整合光线创建图像。在这项新研究中，研究人员发现，人类的眼睛和大脑可以协同工作，执行第二探测器的功能，这样，就可以看到由光子产生的图像，而光子实际上从未接触过原始物体。
实验照常进行，但不是使用空间分辨探测器，而是让一个人看着投射光线的屏幕。志愿者们被暴露在随机的光线下，随着时间的推移，这些光线结合在一起，就形成了一个图像——在实验中，这个图像就是爱因斯坦伸出舌头的著名照片。为了弄清楚这样的安排是否可行，志愿者们被安排在这样一个位置，以便他们能够调整投射在他们面前屏幕上的图案的节奏。投影的速度开始缓慢，但由于每个志愿者都使用一种设备来加速每次显示之间的时间，最终达到了可以辨认图像的程度——以20千赫兹。实验证明了一种全新形式的人类视觉现象，正因为如此，开启了一个新的光学研究领域。
博科园-科学科普｜参考期刊文献 :《Nature》,《arXiv》｜研究/来自：澳大利亚国立大学，DOI: 10.1038/nature20154，DOI: 10.1038/nature20154
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