量子力学由于其独特的性质，可以胜过经典应用。但这些同样有利的性质需要对所讨论的量子系统有很多了解，而这可能并不总是容易的。研究人员现在已经开发出一种实时可视化两个纠缠光子的波函数的方法。

他们称之为双光子数字全息术，但让我们一步一个脚印。波函数是量子力学中的一个关键量，科学家可以用它来理解特定物体的性质。这种情况下的物体是光子，也就是纠缠在一起的光粒子。纠缠是一种特殊的状态，这两个光子本质上是相连的。

测量光子的一个特性会使波函数在特定状态下崩溃，由于纠缠，无论纠缠伙伴走了多远，它都会瞬间经历这种变化。为了理解量子态的性质，需要进行许多测量，并且状态越复杂，需要的测量就越多。

一般来说，这被称为量子层析成像，因为这些状态是分段"成像"的。这项研究背后的团队找到了一种更快、更有效地进行量子断层扫描的方法。他们将一个已知的量子态与他们试图测量的量子态相干涉。这将创建干涉图案。从这些图像中，可以理解量子态的性质。

这就是全息部分的作用。全息图是三维物体的二维可视化。因此，全息原理使我们能够将三维系统的特性简化为二维。研究人员能够利用未知量子态和已知量子态之间的干涉模式来重建未知的波函数。

但这不仅仅是一个有趣的理论方法。这种方法还依赖于可以在每个像素上以纳秒分辨率记录事件的相机系统。

渥太华大学博士后阿莱西奥博士在一份声明中表示：“这种方法比以前的技术快得多，只需要几分钟或几秒钟，而不是几天。重要的是，检测时间不受系统复杂性的影响，这是解决投影层析成像长期存在的可扩展性挑战的方法。"