ワイヤレス ルーターは、あなたが夢にも思わなかった方法であなたを解放するかもしれません。物理学者は初めて、Wi-Fi 送信機からの電波を使用して、映画 スター ウォーズ で R2D2 によって投影されたレイア姫の画像に似たホログラムで実際の物体の 3D 画像をエンコードしました。 .原則として、この技術により、部外者は、部屋から漏れる Wi-Fi 信号だけを使用して部屋の中を「見る」ことができますが、一部の研究者は、そのようなスパイ行為は言うは易く行うは難しであると述べています。
ドイツのミュンヘン工科大学 (TUM) の量子センサーの専門家であるフリーデマン ラインハルトは、このアイデアは数年前に思いついたと述べています。 「昼食時に、Wi-Fi の目を通して世界がどのように見えるかについて話し合いました」と彼は言います。「Wi-Fi を通して世界を見たいなら、ホログラムを作ることができることが明らかになりました。 P>
カメラは、物体から反射された光を集めてスクリーン上に焦点を合わせ、強弱の 2D パターン (画像) を作成することで画像を作成します。対照的に、ホログラムは光の波動性をより完全に利用します。通常、レーザーが使用されます。レーザー ビームは分割され、その半分が対象物から写真乾板に反射します。残りの半分 (参照ビーム) は、プレートを直接照らします。浜辺に打ち寄せる等間隔の水波のように、参照ビームの光波は平らな波面で到達します。対照的に、オブジェクトによって反射されたものはオブジェクトによって変更されるため、オブジェクトから跳ね返った場所に応じて、波面の一部がプレートに早く到着し、他の部分が遅れてプレートに到着します。 2 組の波の干渉により、明るいスポットと暗いスポットのパターン、つまりホログラムが作成されます。
ランダムに見える 2D ホログラムは、オブジェクトとはまったく異なります。しかし、オブジェクトの 3D ゴーストは、プレート上の参照ビームのような別のビームを照らすことによって取得できます。これは、光波がオブジェクトから最初に反射された波面を再現する方法で散乱または「回折」するためです。
現在、TUM の学部生である Reinhard と Philipp Holl は、レーザーの代わりに Wi-Fi ルーターからの電波を使用して、幅約 1 メートルの薄いアルミニウム製の十字架のホログラムを作成しました。 フィジカル レビュー レター .
彼らの実験は、Wi-Fi 信号にエンコードされた何十億ものデジタル ビットの情報には依存せず、信号がクリーンで「コヒーレントな」波であるという事実だけに依存しています。ただし、主要な干渉パターンを写真乾板に記録する代わりに、研究者は Wi-Fi レシーバーで記録し、コンピューターでオブジェクトを再構築します。彼らは、十字架の 0.9 メートル後ろの部屋に Wi-Fi 送信機を設置しました。次に、標準の Wi-Fi レシーバーを十字架の 1.4 メートル前に配置し、ゆっくりと前後に動かして、写真乾板の代わりになる「仮想画面」を作成しました。また、個別の参照ビームをスクリーンに直接当てる代わりに、2 番目の固定受信機を数メートル離れた場所に配置し、そこにエミッターが直接見えるようにしました。
仮想スクリーン上の各点について、研究者は両方の受信機に同時に到達する信号を比較し、アルミニウムのクロスによって引き起こされる遅延をマッピングしてホログラムを作成しました。仮想ホログラムは、従来のホログラムとまったく同じではありません。研究者は、より多くの電波を物体に当てても物体の画像を復元できないからです。代わりに、科学者はコンピューターを使用して、画面から波面が物体に当たる距離まで、時間を遡って電波を走らせました。十字架が飛び出しました。
ユタ大学ソルトレイクシティ校の電気技師であるニール・パトワリは、「そこに十字架があることは画像から明らかです。 「それはとても印象的です。」しかし彼は、この方法は雑然とした環境ではうまく機能しない可能性があると警告しています.
さらに、レシーバーとオブジェクトは、十字架が簡単に見える同じ部屋にありました。原則として、Wi-Fi レシーバーを部屋の外に配置し、室内の物体を撮影できるようにする必要があると Reinhard 氏は言います。しかし、カナダのモントリオールにあるマギル大学のコンピューター エンジニアであるマーク コーツ氏は、このプロジェクトには関与していませんが、特に壁に金属製のスタッドがあり、電波も反射する場合は注意が必要であると警告しています。 「基本的に、非常に多くの方向から波が来るため、この手法ははるかに困難になります」と Coates 氏は言います。
Reinhard 氏は主に、工場の天井に Wi-Fi センサーのアレイを配置して、無線周波数識別タグでラベル付けされた製品をより適切に追跡できるホログラムを作成することを想像しています。パトワリ氏は、他の研究者が、漂遊 Wi-Fi 信号を使用して建物内の人々の動きを追跡する簡単な方法をすでに開発していると述べています。このような無線追跡技術は間もなく普及するだろうと Patwari 氏は予測しています。
