Doch wie leistungsfähig sind unsere Augäpfel? Laut einer neuen Studie Laut einer von Nature Communications veröffentlichten Studie ist das menschliche Auge stark genug, um ein einzelnes Photon zu erkennen, das auf die Netzhaut gerichtet ist. Zur Erinnerung: Ein Photon ist das kleinste Teilchen, aus dem Licht – und alle andere elektromagnetische Strahlung – besteht.
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Wie von der erklärt Los Angeles Zeiten„Selbst die anspruchsvollsten künstlichen Geräte benötigen eine kühle, temperaturkontrollierte Umgebung, um die gleiche Leistung zu erbringen.“
Bisherige Studien deuten darauf hin, dass Menschen bereits fünf bis sieben Photonen wahrnehmen können. Wissenschaftler glaubten, dass das menschliche Auge noch weniger Photonen sehen könne, aber die Geräte, mit denen die Strahlen freigesetzt werden, seien nicht geeignet waren nicht genau genug, sodass die Forscher nicht sicher waren, wie viele Photonen genau aus dem Licht freigesetzt wurden Quelle.
Diese neueste Forschung löste dieses Problem durch die Verwendung der spontanen parametrischen Abwärtskonvertierung (SPDC), a Quantenoptikprozess, bei dem ein spezieller Kristall verwendet wird, um Photonenstrahlen in Paare aufzuteilen Photonen. Diese beiden Photonen werden zwischen dem Auge des Probanden und einem Detektor aufgeteilt. Wenn der Detektor ein Photon erkennt, wissen Wissenschaftler, dass es auch an das Subjekt gesendet wurde.
Die für die Tests verwendete Stichprobengröße war sehr klein. Nur drei Männer, alle in ihren Zwanzigern und alle mit nahezu perfekter Sehkraft, wurden getestet. Nachdem die Versuchsperson 40 Minuten lang in einem stockfinsteren Raum gesessen hatte, wurde sie gebeten, sich an einer Beißstange festzuhalten und seinen Kopf in eine Kopfstütze legen, um sicherzustellen, dass die Photonen perfekt in seinen Kopf abgegeben werden Retina.
Sobald die Probanden ausgeruht, festgehalten und bereit waren, wurden sie gebeten, einen Knopf zu drücken, der zwei unterschiedliche Audiosignale im Abstand von einer Sekunde auslöste. Nach Abschluss wurden die Teilnehmer gefragt, welches der Geräusche von einem Photon begleitet wurde, und zusätzlich eine Bewertung abgegeben, wie sicher sie sich bei dieser Entscheidung waren.
Zu den Themen wurden über 30.000 Studien durchgeführt. Aber nur 2.420 davon waren Einzelphotonenereignisse. Der Grund dafür war der Aufbau einer Kontrolle, um sicherzustellen, dass die Daten nicht verzerrt waren.
Dem Papier zufolge konnten die Probanden in 51,6 % der Fälle erkennen, wann ein einzelnes Photon abgefeuert wurde, eine Zahl, die statistisch signifikant genug ist, um sicherzustellen, dass es sich nicht um eine zufällige Vermutung handelte.
Wissenschaftler sind schon daran gearbeitet Entwicklung von Kameras, die einzelne Photonen aufzeichnen können. Aber vorerst und wahrscheinlich auch in den kommenden Jahren werden diese Kameras auf Verbraucherebene noch nicht einmal das Licht der Welt erblicken.
Bis dahin müssen wir nur die Low-Light-Fähigkeiten mit unseren eigenen Objektiven genießen und herausfinden, wie wir die verfügbaren Kameras optimal nutzen können.
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