新理论描述了波如何携带来自周围环境的信息

聚四氟乙烯物体（橙色圆柱体）被放置在具有矩形横截面的波导中。然后，从右侧注入电磁信号（蓝色波前），以提取有关灰色所示的金属长方体的信息。通过测量红色区域的波场，研究人员可以展示电磁信号如何产生和传输信息。例如，有关长方体水平位置的信息流显示在右下角的插图中（蓝色箭头）。人们可以看到，信息在长方体的右侧生成，然后向右传送到波导的开口处。图片来源：Nature Physics （2024）。DOI：

10.1038/s41567-024-02519-8

波浪从它们的环境中获取信息，并通过这些信息传播。现在，维也纳工业大学已经开发了一种由波携带的信息理论，其惊人的结果可用于技术应用。

超声波用于分析人体，雷达系统用于研究空域，地震波用于研究地球内部。许多研究领域都在处理被周围环境偏转、散射或反射的波。因此，这些波携带了一定数量的有关其环境的信息，然后必须尽可能全面和精确地提取这些信息。

多年来，寻找实现这一目标的最佳方法一直是世界各地研究的主题。维也纳工业大学现在已经成功地用数学精度描述了波浪所携带的关于其环境的信息。这使得显示波如何获取有关物体的信息，然后将其传输到测量设备成为可能。

现在，这可用于生成定制的波，以从环境中提取最大量的信息，例如，用于更精确的成像过程。这一理论在微波实验中得到了证实。研究结果发表在《自然物理学》杂志上。