工程師最近設計了奇怪的新型 X 射線顯微鏡，利用量子特性對生物分子進行前所未有的成像方法，只需小部分輻射劑量就可得到高解析照片。
X 射線顯微鏡是用來對樣品進行高解析成像的工具，科學家利用強大的 X 射線來「查看」材料（如蛋白質）原子級的結構、化學及電子組成。但 X 射線輻射穿透力強，也會損壞敏感一些樣品如病毒、細菌、植物細胞等，解決該問題的方法之一是減少輻射劑量，但這反過來又會降低成像解析度。
如果能打造出量子 X 射線顯微鏡，科學家便能以非常低的 X 射線劑量得到超高解析度的生物分子成像，於是來自美國能源部布魯克黑文國家實驗室（BNL）的團隊，開始在美國國家同步加速器光源 II（NSLS-II）上建造量子增強型 X 射線顯微鏡（Quantum X-ray microscope），將利用稱為「鬼影成像（ghost image）」的實驗技術來實現這種非凡功能。
典型的 X 射線成像是將單束光子打過樣品，而量子 X 射線鬼影成像則是將 X 射線分成 2 個糾纏的光子流，只有其中一個會通過樣本、但兩者都能收集訊息，也就是神秘的量子糾纏特性。
NSLS-II 科學家 Andrei Fluerasu 表示，一個光子流穿過樣品並經由探測器收集數據，另一個光子流則編碼了光子傳播的確切方向，這聽起來像變魔術，但透過數學計算，我們能夠串聯起來自兩束光的訊息。
由於光束分離，因此樣品僅暴露於小劑量 X 射線輻射，且未通過樣品的光子束與通過樣品的光子束相干，因此可以維持全劑量 X 射線輻射的解析度。目前鬼影成像技術僅成功用於可見光，要轉化為 X 射線光還有一段路要走，正在建造的新型量子 X 射線顯微鏡將是第一個嘗試用鬼影成像結合 X 射線的技術。
如果一切按計畫進行，顯微鏡將在 2023 年投入營運。
- Quantum X-ray microscope “ghost images" molecules using entanglement
- Quantum X-ray Microscope Underway at Brookhaven Lab
（首圖來源：布魯克黑文國家實驗室）
