Een team van natuurkundigen van ANU heeft een techniek gebruikt die bekend staat als 'ghost imaging' om een ​​afbeelding van een object te maken van atomen die er nooit mee interageren.

Dit is de eerste keer dat spookbeeldvorming is bereikt met behulp van atomen, hoewel het eerder met licht is aangetoond, wat heeft geleid tot de ontwikkeling van toepassingen voor beeldvorming en teledetectie door turbulente omgevingen.

Het op atomen gebaseerde resultaat kan leiden tot een nieuwe methode voor kwaliteitscontrole van fabricage op nanoschaal, inclusief 3D-printen op atomaire schaal.

Hoofdonderzoeker Associate Professor Andrew Truscott van de ANU Research School of Physics and Engineering (RSPE) zei dat het experiment berustte op gecorreleerde paren atomen. De paren werden ongeveer zes centimeter van elkaar verwijderd en gebruikt om een ​​afbeelding van het ANU-logo te genereren.

"Eén atoom in elk paar was gericht op een masker met de letters 'ANU' uitgesneden, ' zei universitair hoofddocent Truscott.

"Alleen atomen die door het masker gaan, bereiken een 'emmer'-detector die achter het masker is geplaatst, die een 'ping' registreert telkens wanneer een atoom het raakt. Het tweede atoom in het paar registreert een 'ping' samen met de locatie van het atoom op een tweede ruimtelijke detector.

"Door de tijden van de 'pings' van paren atomen te matchen, konden we alle atomen weggooien die de ruimtelijke detector raakten waarvan de partner niet door het masker was gegaan.

"Hierdoor kon een afbeelding van 'ANU' opnieuw worden gemaakt, ook al hadden - opmerkelijk genoeg - de atomen die het beeld op de ruimtelijke detector vormden nooit interactie gehad met het masker. Daarom wordt het beeld een 'geest' genoemd."

Professor Ken Baldwin, ook van het RSPE-team, zei dat het onderzoek uiteindelijk kan worden gebruikt voor kwaliteitscontrole bij de productie van microchips of nano-apparaten.

"Misschien kunnen we ooit in realtime detecteren wanneer zich een probleem voordoet bij de fabricage van een microchip of een nano-apparaat, ' zei professor Baldwin.

Co-auteur Dr. Sean Hodgman zei op een fundamenteel niveau:het onderzoek zou ook een voorbode kunnen zijn van het onderzoeken van verstrengeling tussen massieve deeltjes, die de ontwikkeling van kwantumberekening zouden kunnen helpen.

"Dit onderzoek zou technieken kunnen openen om kwantumverstrengeling te onderzoeken, ook wel bekend als de spookachtige actie van Einstein op afstand, ' zei dokter Hodgman.