中國激光成像技術突破!可看清1.36公里外的文字,原理是什麼?

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5月9日,中國科學技術大學團隊在頂級物理期刊《Physical Review Letters》上發表激光成像技術的重大突破——他們開發的設備能夠在1.36公里外清晰讀取紙張上3毫米大小的文字!這項技術的分辨率比傳統單望遠鏡提高了14倍,爲遠距離成像技術開闢了全新路徑。

這到底有多厲害?

簡單說,就是站在一公里外能看清報紙上的小字。要知道,人眼的極限視力在幾十米外就很難分辨毫米級的細節了。

這不就是"千里眼"嗎?

是的,但"千里眼"只是個神話,而這套系統能精確到毫米級別,這意味着間諜在一公里外,就可以閱讀你手上拿着的機密文件了。

這是怎麼做到的?原理是什麼?

原理是"強度干涉測量法"。簡單來說,普通相機是直接"看"光,這套系統是"聽"光的"回聲"。它發射8束激光到目標,然後用兩個望遠鏡"傾聽"光線反射回來時的"對話",通過分析這些"對話"的細微差別來重建圖像。

爲什麼不直接用超級望遠鏡?

因爲大氣會"搗亂"。空氣流動會讓光線"跳舞",就像夏天柏油路上的熱浪讓遠處的景物扭曲一樣。傳統方法越放大,扭曲越厲害。而強度干涉測量法天生不怕這種"搗亂"——它是個"定海神針"

這技術有什麼量子"黑科技"嗎?

光子會"抱團",這是量子世界的祕密。在量子世界裏,光子不是單打獨鬥的,它們會成羣結隊地行動。這種"抱團"現象叫"光子聚束效應",傳統物理學預測不了,但恰恰是這項技術高分辨率的關鍵。量子效應成了最佳"顯微鏡"

這技術能幹什麼用?

三個字:看得遠。比如:

  • 太空探索:給衛星裝上"超級眼睛"
  • 環境監測:遠距離檢查污染源
  • 應急救援:災區遠程勘察
  • 科學研究:觀測遙遠的實驗目標

這項技術有什麼侷限嗎?

目前還需要"打手電筒"。這套系統需要主動發射激光照明目標,不能像傳統相機那樣利用自然光。就像在黑暗中用手電筒照亮才能看清東西一樣。所以你可能會發現間諜在偷窺你的機密文件,可以把文件關上。

未來還能怎麼升級?

加上AI大腦,讓它更聰明。研究團隊計劃集成人工智能算法,讓系統自動識別和解讀文字、圖案。想象一下,未來這個"千里眼"還能自動翻譯它看到的外文標識。從"看得清"到"看得懂"

這技術安全嗎?

這項技術使用的是紅外激光,功率很低,控制在安全範圍內,比激光筆還溫和,不會對人眼造成傷害。就像用手機拍照的閃光燈一樣安全。

這項突破通過巧妙利用量子光學原理,讓我們能夠在超遠距離實現毫米級精度的成像。雖然目前還有一些技術限制,但隨着AI算法的集成和硬件的優化,這項技術有望在空間探索、環境監測、科學研究等多個領域發揮重要作用。這不僅是中國光學技術的重大突破,也爲全人類探索世界提供了新的"眼睛"。

參考文獻: Lu-Chuan Liu, Cheng Wu, Wei Li, et al. Active Optical Intensity Interferometry. Physical Review Letters, 2025, 134: 180201. DOI:
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.134.180201

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