一公里外隔墙视物?中科大团队研发黑科技

即便紧贴墙面,尚无法看到另一面的情况,更何况在一公里开外。然而中科大的徐飞虎和潘建伟团队通过非视域成像技术(Non-line-of-sight imaging),让这一天方夜谭变为了现实。这项突破性的技术是基于怎样的原理?有哪些潜在的应用方向?预计多久能够进入应用层面?上方扫码即可直接订阅商论双语对照阅读更多深度文章。

《经济学人·商论》四月刊文章

《视线转弯》(Round the bend)

间谍活动

视线转弯

如何看见视线外的隐藏物

在一个繁忙的城市中一间上了锁的房间里,一帮恐怖分子劫持了一名人质。窗帘的大部分被拉上,从外面无法直视其中。街对面的一栋楼里,一队工程师接到一项任务:他们可以拿到任何他们需要的设备,但必须尽可能清晰地描绘出房间里正在发生的事。

这是2015年英国政府的国防科技实验室Dstl给丹尼尔·法乔(Daniele Faccio)的任务。当时供职于爱丁堡的赫瑞-瓦特大学(Heriot-Watt University)的法乔和他的团队最终找到了从50米开外隔墙观物的方法——这在当时被认为非常了不起,尽管他们设计的系统只能检测到隐藏物体的动作和位置,而不能给它们拍照。然而现在,位于合肥的中国科学技术大学的徐飞虎和潘建伟已彻底击败了这项纪录。正如他们在《美国国家科学院院刊》中描述的那样,他们已经能从一公里多外隔墙透视。

这种非视域成像技术(Non-line-of-sight imaging)依赖两个原理。一是如果从物体上反射的光线进入观察者眼中或被仪器捕捉到,那么该物体便对观察者可见。二是除了最黑暗、吸收力最强的表面外,至少有部分光会反射出去。其结果是,隐藏在观察者视线之外的某物如果足够靠近可作为反射面的墙体,那它还是有可能被看见。在这种情况下,观察者可以用高度聚焦的光束(在现实中很可能是用激光)照亮这面墙,墙面会反射部分光束而照亮隐藏的物体,从该物体上又会反射一部分光通过墙面原路返回。经过这三重漫反射后,原始光束只返回了一小部分,可能非常微弱,所包含的信息也可能显得极度混乱。但只要经过足够智能的运算,就能将它变成该物体的成像。

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