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科学家正在使用“鬼成像”

环球科学  · 公众号  · 科学  · 2024-12-17 22:30
    

主要观点总结

本文介绍了一项名为“鬼成像”的新技术,该技术能够在低于夜间光照强度的条件下对活体植物组织进行成像,有助于观察植物在昼夜节律中如何利用水和阳光。这项技术的原理是利用纠缠光子的量子现象,通过测量一个粒子来推断另一个粒子的信息。研究团队使用极其灵敏的探测器,以万亿分之一秒的精度追踪每个红外光子的到达时间,从而绘制出叶子组织的图像,深入观察活体植物在夜间的活动。

关键观点总结

关键观点1: 新技术介绍

介绍了一种名为“鬼成像”的新技术,该技术能够在低于夜间光照强度的条件下对活体植物组织进行成像。

关键观点2: 技术的科学原理

利用纠缠光子的量子现象,通过测量一个粒子来推断另一个粒子的信息,从而实现成像。

关键观点3: 研究方法和过程

研究团队使用极其灵敏的探测器,追踪每个红外光子的到达时间,并绘制出叶子组织的图像。

关键观点4: 技术的应用和意义

该技术有助于观察植物在昼夜节律中如何利用水和阳光,以及植物如何对环境作出反应。这为生物学和植物学研究提供了新的观察手段。


文章预览

图片来源:Thomas Fuchs 撰文|蕾切尔·伯克韦兹(Rachel Berkowitz) 翻译|王越 想象一下花园延时摄影:你将看到花朵从白昼到夜晚的细腻变化。科学家非常希望能在分子层面观察到类似的转变,但 用于拍摄植物微观图像的强光会干扰生物学家想要观察的过程 ,尤其是在夜间发生的过程。 近日,美国洛斯阿拉莫斯国家实验室(LANL)的物理学家邓肯·瑞安(Duncan Ryan)及其团队在《 光学 》( Optica )杂志上介绍了一种新工具,能够 在低于夜间光照强度的条件下对活体植物组织进行成像 。 这种名为“ 鬼成像 ”(ghost imaging)的技术于1995年首次被提出,它的原理是在完全相同的时间和地点,将一个光源分裂成两束波长不同的光子流,每对光子都彼此纠缠,这种量子现象使得研究人员能 通过测量一个粒子来推断另一个粒子的信息 。这样就可以在一个波长 ………………………………

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