主题：请教，关于光子的成像 -- 桥上

一，这个技术属于某种超高速摄影，并非记录光子的运动轨迹本身，而是让光子和测量对象发生作用，然后接收带有被测信息的光子，从而解算出被测量。所谓“成功捕获到光子的运动”，实际上是指“成功观测到光子（由被测量引起）的变化”，文字表达上的问题。

这个不违反不确定性原理，即便是真的测出光子的轨迹，记得已经有实验室做到了拍摄光子在镜面间反射的动态图像，也不违反不确定性原理。不确定性原理是指不可能同时无限精确地测量某些物理量对子，比如位置和动量，时间和能量，单独测量位置并不会触碰不确定性原理。

二，一般意义上的激光是单频的，这也是激光最基本的特点之一。不过飞秒激光是个特殊的激光，名字起的有点迷惑性。它本质上是一个极短的电磁脉冲，宽度是飞秒量级。而一般的可见光的周期也是飞秒量级，这就意味着所谓光脉冲中甚至包含不到一个完整周期，这就不能用通常意义上的光去理解和对待了。作为对比，一个典型的可见光的光子含有几百万个周期。

如果学过傅立叶变换的话，可以知道，时域和频域是对偶的，时域里极短的脉冲，对应频域里极宽的频谱，脉冲越窄，频谱越宽，飞秒脉冲就是这样。通常的激光恰好相反，是连续发光的，时域范围极宽，于是频域范围极窄，就是所谓单一频率。

其实自激光诞生以来，就分为连续和脉冲两个流派，世界上第一台激光器是脉冲的，连续激光是后来才出现的。当脉冲比较长时，秒量级，毫秒量级，微秒量级，可以当做短暂的连续激光对待。而当脉冲变窄到皮秒，甚至飞秒量级的时候，脉冲宽度和光波的周期处于同一量级，甚至更短的时候，就会发生天翻地覆的变化，这时的脉冲激光就不再是短暂的连续激光了，而是变成完全不同的另外一种存在了，其性质可以用来做很多有趣的事情，比如文中的超高速摄影。

三，从通俗意义上，你不妨把这种东西理解为闪光灯，一种发光时间极短的闪光灯，就像迪斯科舞厅里的快闪灯，连续闪动的灯光之下，舞者的动作看上去变成了一帧一帧跳动的图像。抛开物理过程不论，效果大致如此。