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編輯：時光
【新智元導讀】
這是一個新奇而驚人的發現！或可引發一場新醫學革命，最近，量子力學可以幫助生成全息圖，科學家無需捕捉物體發出的任何光。
一項新的研究發現，量子力學可以幫助生成全息圖，科學家無需捕捉物體發出的任何光。
這是一個新奇而驚人的發現，目前已經在生物醫學領域得到了應用。
此前，全息術被稱為一場「醫學革命」，如今，量子全息術或可引發一場「新醫學革命」。
無需「看到」對象
全息圖是這樣一種圖像——就像一個2D視窗，看着一個3D場景。
傳統的全息術是用雷射束掃描物體，并将其資料編碼到記錄媒體，如膠片或底片上，進而産生全息圖。
張藝謀電影《一秒鐘》，緻敬膠片時代
全息術被稱為「一場醫學革命」，在骨科和神經學科都有重要應用，它可以幫助顯示圖像，還可重建3D圖形。
一直以來，全息圖使用的光傳感器在可見波下工作得最好，「使用中紅外光會使全息術的生物醫學應用受益。」德國應用光學與精密工程研究所Markus Gr fe說。
現在，在量子實體學的幫助下，Gr fe和他的同僚們發現了一種新方法，無需檢測它們發出的任何光，就可以建立物體的全息圖。
「照亮這個物體的光永遠不會被探測到」Gr fe說，「被探測到的光也從不與物體互相作用」。
「量子糾纏」幫助重建全息圖
量子實體學的一個關鍵特征是——「疊加」，物體以一種「疊加」的流動狀态存在，這意味着它們本質上可以同時位于兩個或多個地方。
量子實體學的一個結果是——「糾纏」，多個粒子連接配接在一起，無論它們相距多遠，都能立即互相影響。
那麼，如果用一束光照射「非線性晶體」，這種晶體可以将每個光子分裂成2個，一個能量較低，另一個波長較長。
在這項新研究中，研究人員使用一個非線性晶體，将一束紫色雷射束分成2束，其中，一束是遠紅外，另一束是近紅外。
接下來，他們用遠紅外光束照射一個樣本——一塊刻有符号的玻璃闆——而他們用錄影機記錄近紅外光。
在「糾纏」的幫助下，研究人員可以使用近紅外光的資料，并根據遠紅外光束掃描物體的細節，重建全息圖。
傳統的全息術基本上依賴于光學相幹。首先，光必須幹涉才能産生全息圖，其次，光必須相幹才能幹涉。
然而，第二部分并不完全正确，因為某些類型的光可能既不相幹又産生幹涉。
糾纏光子，由量子源以粒子對組合的形式發出，當兩個粒子糾纏在一起時，它們内在地連接配接在一起，即使它們可能在空間中分開，卻能有效地作為一個物體。
從全息攝影、全息顯微到量子全息
01 全息攝影
上世紀50年代初，匈牙利裔英國實體學家Dennis Gabor（丹尼斯·嘉伯）發明了全息攝影，并是以獲得1971年諾貝爾實體學獎。
全息攝影是一種攝影過程，它記錄被物體散射的光，并以三維的方式呈現出來。
全息攝影記錄了被攝物體反射波的振幅和位相等全部資訊。
02 全息顯微
全息顯微是一種通過改變再現光的波長和波前曲率，使全息照片所成的像比原物大，得到放大率高達100倍左右的像。
在全息顯微技術中，科學家通過全息圖來破譯組織和活細胞中的生物機制。
後來，這項技術通常被用于分析紅細胞，以檢測瘧疾寄生蟲的存在，以及為試管受精過程鑒定精子細胞。
03 量子全息
量子全息圖可以制作出和我們身體、細胞極其詳細的圖像。
量子全息技術呈現了目前全息攝影所沒有的特點，提高其精度、速度和範圍。
通過實作多個全息圖的同時測量，這在以前是不可能的。
「利用光的量子特性，用不同的光進行照明和探測，就有可能實作成像和全息術。」Gr fe說。
Gr fe說:「我們甚至可以生成視訊圖像。」
參考資料：
https://spectrum.ieee.org/quantum-holography-using-undetected-light
https://www.sciencealert.com/quantum-holograms-could-make-ridiculously-detailed-images-of-our-bodies-and-cells
https://www.laserfocusworld.com/detectors-imaging/article/14222593/holography-goes-hyperspectral