主頁(yè)（http://www.130131.com）：科學(xué)家成功用無(wú)線電波生成全息圖像

圖片來(lái)源：P. M. Holl和F. Reinhard/《物理評(píng)論快報(bào)》

你的無(wú)線路由器可能會(huì)以你從未料到的方式泄露你的信息。物理學(xué)家首次用來(lái)自WiFi發(fā)射機(jī)的無(wú)線電波在一個(gè)全息圖中編碼了一個(gè)真實(shí)物體的三維圖像，類似于電影《星球大戰(zhàn)》中由機(jī)器人R2D2投射的萊婭公主的圖像。在原理上，這種技術(shù)可以讓外部人士通過(guò)房間內(nèi)散射出的Wi-Fi信號(hào)“看見(jiàn)”一個(gè)房間內(nèi)部，不過(guò)一些科學(xué)家表示，這樣的間諜活動(dòng)說(shuō)起來(lái)容易做起來(lái)難。

德國(guó)慕尼黑理工大學(xué)量子感應(yīng)專家Friedemann Reinhard說(shuō)，這一想法誕生于幾年前�！霸谖绮蜁r(shí)間我們討論了世界會(huì)從WiFi的眼睛里看到什么�！彼�說(shuō)，“很顯然，如果你要從WiFi的眼睛里看世界，那么你就要制作全息圖�！�

照相機(jī)通過(guò)收集物體反射的光并將其聚焦到一個(gè)屏幕上產(chǎn)生強(qiáng)度更高或更低的二維模式，從而生成圖像。與此相對(duì)，全息圖更多地會(huì)利用光波的自然特性。通常會(huì)利用激光。激光被分解開(kāi)，其中一半將物體反射到一個(gè)攝影底片上。另一半光（參考光）則會(huì)直接照射在底片上。像等間距的水波舔舐沙灘一樣，參考光束中的光波會(huì)以平波方式抵達(dá)。與此相對(duì)，那些由物體反射的光則被它修飾，如此一來(lái)，一部分波到達(dá)底片更早，一部分到達(dá)更晚，這取決于它們?cè)谖矬w哪里被彈開(kāi)。兩束光的相關(guān)干擾形成了明亮和黑暗的光點(diǎn)——全息圖。

這樣的二維圖像看起來(lái)是隨機(jī)的，和物體本身完全不同。正如光波以一種最初反射自物體的產(chǎn)生波陣面的方式散射或衍射那樣，但該物體的三維幻影可通過(guò)發(fā)出另一束光如參照光到底片上被恢復(fù)。

現(xiàn)在，慕尼黑理工大學(xué)研究生Reinhard和Philipp Holl利用來(lái)自一個(gè)WiFi路由器而非激光的無(wú)線電波，形成一個(gè)寬度約1米的薄鋁十字架的全息圖，相關(guān)成果近日發(fā)表于《物理評(píng)論快報(bào)》。

這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)并未依賴WiFi信號(hào)中編碼的數(shù)百億個(gè)數(shù)字信息中的任何一個(gè)信息，事實(shí)上，這些信號(hào)是干凈的、“連貫的”波。然而，研究人員并沒(méi)有將關(guān)鍵的干擾模式記錄到照相底片上，而是用一個(gè)WiFi發(fā)射機(jī)在計(jì)算機(jī)中重建了該物體。他們把一個(gè)WiFi發(fā)射機(jī)放在房間內(nèi)十字架后面0.9米的地方。然后，他們又將一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的WiFi接收器放在十字架前1.4米的地方并緩緩地前后移動(dòng)它，從而形成一個(gè)代替照相底片的“虛擬屏”。而且，他們并沒(méi)有隔開(kāi)直接到達(dá)屏幕的參照光，而是在幾米遠(yuǎn)的地方之外放置了另外一個(gè)固定接收器，在那里可以直接看到發(fā)射器。

對(duì)于虛擬屏幕上的每個(gè)點(diǎn)，研究人員對(duì)比了同時(shí)抵達(dá)兩個(gè)接收器的信號(hào)，并通過(guò)由鋁十字架導(dǎo)致的延后制作了一個(gè)全息圖。虛擬的全息圖并不像傳統(tǒng)那樣，因?yàn)檠芯咳藛T不能通過(guò)向其照射更多無(wú)線電波來(lái)恢復(fù)圖像。相反，科學(xué)家利用計(jì)算機(jī)將無(wú)線電波在屏幕上適時(shí)向后拉到波陣面撞擊物體的地方。十字架隨后彈了出來(lái)。

“很明顯從圖像上看，那里有一個(gè)十字架�！丙}湖城猶他大學(xué)電氣工程師Neal Patwari說(shuō)，“這令人印象深刻。”但他表示，這種方法可能在雜亂的環(huán)境中并不能很好地發(fā)揮作用。

此外，接收機(jī)和物體處于同一個(gè)屋子內(nèi)，在那里很容易看得見(jiàn)十字架。在原理上，Reinhard說(shuō)，可以把WiFi接收器放在屋子外面，對(duì)屋子內(nèi)的物體成像。然而，加拿大蒙特利爾麥吉爾大學(xué)計(jì)算工程師、并未參加此項(xiàng)研究的Mark Coates警示，這可能有難度，特別是如果墻上有金屬立筋時(shí)，還可以反射無(wú)線電波�！盎�本上，有很多光波來(lái)自如此多的方向，這種技術(shù)將非常具有挑戰(zhàn)性�！盋oates說(shuō)。

Reinhard想的主要是把一系列WiFi感應(yīng)器放在一個(gè)工廠的天花板上，來(lái)制作能夠更好地跟蹤標(biāo)注著射頻識(shí)別標(biāo)簽的全息圖。Patwari提示，其他研究人員已經(jīng)研發(fā)了更簡(jiǎn)單的方法利用偏離的WiFi信號(hào)跟蹤大樓內(nèi)人們的移動(dòng)。這樣的射頻跟蹤技術(shù)將很快啟動(dòng)，Patwari預(yù)測(cè)：“未來(lái)5到10年，人們將會(huì)把WiFi更多地用于定位，而非交流�！保▉�(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào) 晉楠編譯）