Проучване показва, че човешкото око може да открие един фотон

четец за проследяване на очите помага на човека
Маркос Осорио Сесилия/123rf
Човешкото око е невероятна машина. Що се отнася до технологията на камерата през последните 150 години, никоя потребителска камера не се доближава до визуалните възможности на нашите очни устройства.

Колко способни обаче са нашите очни ябълки? Според нов проучване публикувано от Nature Communications, човешкото око е достатъчно мощно, за да открие един фотон, насочен към ретината. Фотонът, за да предложи освежаване, е най-малката частица, от която се състои светлината - и всяко друго електромагнитно излъчване.

Препоръчани видеоклипове

Както е обяснено от Лос Анджелис Таймс, „Дори най-сложните устройства, създадени от човека, изискват хладна среда с контролирана температура, за да постигнат същото постижение.“

Досега проучванията предполагаха, че хората са в състояние да възприемат само пет до седем фотона. Учените смятат, че човешкото око е в състояние да види дори по-малко фотони, но устройствата, използвани за освобождаване на лъчите не бяха достатъчно точни, оставяйки изследователите несигурни за точния брой фотони, които са били освободени от светлината източник.

Това най-ново изследване разреши този проблем чрез използване на спонтанно параметрично преобразуване надолу (SPDC), a процес на квантова оптика, при който се използва специализиран кристал за разделяне на фотонни лъчи на двойки фотони. Тези два фотона се разделят между окото на обекта и детектор. Ако детекторът разпознае фотон, учените знаят, че той също е бил изпратен до обекта.

Размерът на извадката, използван за тестовете, беше много малък. Бяха тествани само трима мъже, всички на двадесет години и всички с почти перфектно зрение. След престой в тъмна като катран стая в продължение на 40 минути, субектът беше помолен да хване лоста за захапване и постави главата му в облегалка за глава, за да се гарантира, че фотоните ще бъдат перфектно освободени в неговата ретината.

Веднъж отпочинали, задържани и готови, субектите бяха помолени да натиснат бутон, който задейства две отделни звукови сигнали на една секунда една от друга. След завършване участниците бяха попитани кой от шумовете е придружен от фотон в допълнение към оценката на това колко уверени са в това решение.

Над 30 000 изпитания са завършени върху субектите. Но само 2420 от тях са били еднофотонни събития. Причината за това беше да се създаде контрол, за да се гарантира, че данните не са пристрастни.

Според статията субектите са успели да открият кога е бил изстрелян един фотон в 51,6% от случаите, число, което е достатъчно статистически значимо, за да се гарантира, че не е случайно предположение.

Учените са вече работи върху разработване на камери, които могат да записват единични фотони. Но за момента, а вероятно и за години напред, тези фотоапарати няма да видят толкова много бял свят на потребителско ниво.

Дотогава просто ще трябва да се насладим на възможностите за слабо осветление чрез нашите собствени лещи и да разберем как да се възползваме максимално от камерите, които имаме.

Препоръки на редакторите

  • Photon Light Module System практически: Страхотно за снимки на продукти

Надградете начина си на животDigital Trends помага на читателите да следят забързания свят на технологиите с всички най-нови новини, забавни ревюта на продукти, проницателни редакционни статии и единствени по рода си кратки погледи.