工程师最近设计了奇怪的新型 X 射线显微镜，利用量子特性对生物分子进行前所未有的成像方法，只需小部分辐射剂量就可得到高解析照片。
X 射线显微镜是用来对样品进行高解析成像的工具，科学家利用强大的 X 射线来“查看”材料（如蛋白质）原子级的结构、化学及电子组成。但 X 射线辐射穿透力强，也会损坏敏感一些样品如病毒、细菌、植物细胞等，解决该问题的方法之一是减少辐射剂量，但这反过来又会降低成像分辨率。
如果能打造出量子 X 射线显微镜，科学家便能以非常低的 X 射线剂量得到超高分辨率的生物分子成像，于是来自美国能源部布鲁克黑文国家实验室（BNL）的团队，开始在美国国家同步加速器光源 II（NSLS-II）上建造量子增强型 X 射线显微镜（Quantum X-ray microscope），将利用称为“鬼影成像（ghost image）”的实验技术来实现这种非凡功能。
典型的 X 射线成像是将单束光子打过样品，而量子 X 射线鬼影成像则是将 X 射线分成 2 个纠缠的光子流，只有其中一个会通过样本、但两者都能收集讯息，也就是神秘的量子纠缠特性。
NSLS-II 科学家 Andrei Fluerasu 表示，一个光子流穿过样品并经由探测器收集数据，另一个光子流则编码了光子传播的确切方向，这听起来像变魔术，但透过数学计算，我们能够串联起来自两束光的讯息。
由于光束分离，因此样品仅暴露于小剂量 X 射线辐射，且未通过样品的光子束与通过样品的光子束相干，因此可以维持全剂量 X 射线辐射的分辨率。目前鬼影成像技术仅成功用于可见光，要转化为 X 射线光还有一段路要走，正在建造的新型量子 X 射线显微镜将是第一个尝试用鬼影成像结合 X 射线的技术。
如果一切按计划进行，显微镜将在 2023 年投入营运。
- Quantum X-ray microscope “ghost images" molecules using entanglement
- Quantum X-ray Microscope Underway at Brookhaven Lab
（首图来源：布鲁克黑文国家实验室）
