การทดลองด้วยเลเซอร์ถ่ายภาพโดยไม่ตรวจจับแสงจากตัว บาคาร่า แบบแมวทีมวิจัยได้ใช้รูปแบบควอนตัมเดียวกับที่วางไข่แมวที่ยังไม่ตายของชโรดิงเงอร์ในการทดลองทางความคิดที่มีชื่อเสียง ทีมวิจัยได้ถ่ายภาพเหมือนรูรูปแมวบนกระดาษแข็งโดยไม่เก็บแสงใดๆ สะท้อนจากคิตตี้สองมิติ กล้องตาบอดนี้ประกอบด้วยเลเซอร์และคริสตัล สามารถช่วยนักวิทยาศาสตร์ให้แสงสว่างแก่โลกด้วยกล้องจุลทรรศน์ที่ยากต่อการถ่ายภาพโดยใช้เทคนิคที่มีอยู่ ทีมงานรายงาน ในวัน ที่ 28 ส.ค. Nature
“เราตรวจไม่พบโฟตอนใด ๆ ที่มาจากวัตถุ แต่เราได้ภาพที่ชัดเจนอย่างน่าประหลาดใจ” Gabriela Lemos นักฟิสิกส์และผู้เขียนนำแห่งมหาวิทยาลัยเวียนนากล่าว
การทดลองนี้นับเป็นครั้งแรกที่มีการสร้างภาพโดยใช้แสงที่ไม่เคยมีปฏิสัมพันธ์กับตัวแบบ เทคนิคการถ่ายภาพควอนตัมที่มีอยู่ เช่น การถ่ายภาพผี ( SN: 9/12/09, หน้า 12 ) ยังคงต้องการแสงจากวัตถุเพื่อให้ภาพสมบูรณ์
Lemos รับทราบว่าฟิสิกส์ที่ขับเคลื่อนการทดลองใหม่ของทีมของเธอนั้นดูจะขัดกับสัญชาตญาณ “มันไม่สมเหตุสมผลเลยสำหรับเราเช่นกัน และฉันชอบสิ่งเหล่านี้ที่ท้าทายจินตนาการและสัญชาตญาณของเรา”
การทดลองบนโต๊ะของทีมเริ่มต้นด้วยลำแสงเลเซอร์สีเขียวที่สุ่มแบ่งเป็นสองลำแสงแยกกัน การแยกนี้สร้างชะตากรรมที่เป็นไปได้สองประการสำหรับแต่ละโฟตอน เช่นเดียวกับแมวของชโรดิงเงอร์ที่ทั้งตายและมีชีวิตอยู่ในกล่องที่ยังไม่ได้เปิด โฟตอนแต่ละตัวจะติดตามเส้นทางที่เป็นไปได้ทั้งสองทางพร้อมกัน ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เรียกว่าการซ้อน ตราบใดที่ไม่มีเส้นทางใดเพิ่มข้อมูลให้กับโฟตอน โฟตอนแต่ละอันจะมีปฏิสัมพันธ์กับตัวจำลองความเป็นจริงทางเลือกของมัน เมื่อทั้งสองเส้นทางมารวมกันอีกครั้ง ทำให้เกิดรูปแบบแสงที่จดจำได้ ในกรณีนี้ รูปแบบนั้นทำให้เกิดเงาของแมว
โฟตอนภายในครึ่งซ้ายของลำแสงแยกเข้าสู่คริสตัลพิเศษที่เปลี่ยนโฟตอนสีเขียวที่เข้ามาเป็นสองโฟตอน สีเหลืองและสีแดง แผ่นสะท้อนแสงพิเศษนำโฟตอนสีแดงไปยังแผ่นกระดาษแข็งที่มีรูรูปแมวขนาด 3 มม. ถูกตัดเข้าไป ในขณะที่แสงบางส่วนส่องผ่านช่องเปิดอย่างหมดจด โฟตอนอื่นๆ ก็พุ่งเข้าใส่กระดาษแข็ง
จากนั้นการตั้งค่าจะจัดเรียงโฟตอนสีแดงที่เหลือและครึ่งขวาของลำแสงเลเซอร์สีเขียวให้เป็นคริสตัลอีกอันที่แปลงแสงสีเขียวเป็นแสงสีแดงและสีเหลือง ในกรณีที่โฟตอนสีแดงที่เข้ามาปิดกั้นโดยกระดาษแข็งควรอยู่ในคริสตัล โฟตอนสีเหลืองที่สร้างขึ้นใหม่จะปรากฏขึ้นโดยไม่ได้ตั้งใจด้วยข้อมูลเกี่ยวกับขนาดของรูแมว ขณะนี้ข้อมูลกระโดดจากลำแสงสีแดงไปยังโฟตอนสีเหลืองที่สร้างขึ้นใหม่บางส่วน
สุดท้าย กระจกส่องลำแสงสีเหลืองด้านซ้ายและขวาเข้าหากันและเข้าหาเซ็นเซอร์ (โฟตอนสีแดงจะถูกโยนทิ้ง) ที่ด้านนอกของเซ็นเซอร์ซึ่งโฟตอนสีเหลืองจากคริสตัลที่สองมีข้อมูล ลำแสงทั้งสองไม่มีปฏิสัมพันธ์กัน อย่างไรก็ตาม ภายในโครงร่างของแมว โฟตอนจะรบกวนซึ่งกันและกัน ทำให้เกิดรูปแบบแสงปากโป้ง แม้ว่าโฟตอนสีแดงจะมีปฏิสัมพันธ์กับแมว แต่แสงสีเหลืองที่วาดภาพนั้น เป็นโฟตอนที่ไม่เคยเข้าใกล้แมวกระดาษแข็ง
Lemos กล่าวว่าคุณภาพของภาพทำให้เธอประหลาดใจ “ฉันคาดหวังบางอย่างที่น่ากลัว มีบางอย่างที่เบลอไปหมด” เธอกล่าว “เราไม่ต้องการเวลาเปิดรับแสงนานด้วยซ้ำ มันใช้เวลาเพียงไม่กี่วินาที เมื่อเราย้ายไปรอบๆ กระดาษแข็ง เราก็เห็นการเปลี่ยนแปลงในรูปภาพทันที”
วิธีการนี้สามารถให้ประโยชน์อย่างมากสำหรับนักวิทยาศาสตร์ที่ถ่ายภาพโครงสร้างขนาดเล็ก
เช่น วงจรรวมและเซลล์ที่มีชีวิต Lemos กล่าว กล้องควอนตัมสามารถใช้ความยาวคลื่นแสงเดียวเพื่อโต้ตอบกับวัตถุ จากนั้นจึงเปลี่ยนข้อมูลเป็นช่วงแสงที่วัดได้ง่ายกว่า เธอกล่าว
Seth Lloyd วิศวกรเครื่องกลของ MIT กล่าวว่าแม้การติดตั้งจะดูเป็นไปได้ แต่เวลาจะบอกได้ว่าวิธีนี้มีประสิทธิภาพดีกว่าเทคนิคการสร้างภาพที่มีอยู่หรือไม่ สำหรับตอนนี้ Lloyd กล่าวว่า “งานนี้ยอดเยี่ยมมาก – ใช้กลศาสตร์ควอนตัมในการทำสิ่งที่ฟังดูไม่น่าจะเป็นไปได้อย่างยิ่งหากไม่เป็นไปไม่ได้ มันทำให้วิทยาศาสตร์สง่างาม”
นักประสาทวิทยาดาเมียน กาเบรียลจากโรงพยาบาลมหาวิทยาลัยเบอซ็องซงในฝรั่งเศส ตอบว่ามี “เบาะแสที่ชัดเจน” ที่ผู้ป่วยที่เป็นพืชส่วนใหญ่ไม่ได้สติ ซึ่งรวมถึงผู้ป่วยจำนวนมากที่ยังไม่มีปฏิกิริยาตอบสนองเบื้องต้นแม้แต่น้อย “ในกรณีนี้ โอกาสที่จะรักษาความสามารถทางปัญญาไว้นั้นต่ำมาก” เขากล่าว
ตัวบ่งชี้อีกประการหนึ่งคือความรุนแรงของความเสียหายของสมอง “บางครั้งสมองมากกว่าครึ่งก็หายไป” เขากล่าว นักประสาทวิทยาSrivas Chennuแห่งมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์เห็นด้วยว่าวิทยาศาสตร์ยังมีอีกมากให้เรียนรู้เกี่ยวกับผู้ป่วยที่เป็นพืช: “แน่นอนว่าส่วนและหน้าที่ของสมองมีความสำคัญต่อการมีสติสัมปชัญญะเป็นคำถามที่น่าสนใจจริงๆ และเป็นหัวข้อของการวิจัยในปัจจุบัน”
งูมีขาฟอสซิลงูสี่ขาอาจแสดงให้เห็นถึงวิวัฒนาการของงูจากบรรพบุรุษเหมือนกิ้งก่าMeghan Rosenรายงานใน “พบฟอสซิลงูที่มีสี่ขา” ( SN: 8/22/15, p. 10 )
ผู้อ่านสงสัยเกี่ยวกับตัวตนที่แท้จริงของสัตว์ “ถ้าไม่ใช่งู แสดงว่ามีสายพันธุ์หลายลายที่ยาวและคดเคี้ยวไปมาซึ่งเพิ่งเกิดขึ้นคล้ายกับงูหรือเปล่า” มาร์ค เอส.ถามโดยสังเกตว่ากิ้งก่าหลายสายพันธุ์ในปัจจุบันไม่มีขา hschulsingerผู้อ่านอีกคนหนึ่งสงสัยว่าฟอสซิลอาจเป็นเรื่องหลอกลวงหรือไม่: “’ขา’ นั้นห่างกันเกินกว่าจะเป็นประโยชน์กับสิ่งมีชีวิตนี้” บาคาร่า / ลายสัก
