Tutkimus osoittaa, että ihmissilmä voi havaita yhden fotonin

katseenseurantalukija auttaa ihmistä
Marcos Osorio Cecilia/123rf
Ihmissilmä on uskomaton kone. Mitä tulee kameratekniikkaan viimeisten 150 vuoden aikana, yksikään kuluttajatason kamera ei ole lähelläkään silmälaitteidemme visuaalisia ominaisuuksia.

Kuinka kykeneviä silmämunat kuitenkin ovat? Uuden mukaan opiskella Nature Communications -julkaisun mukaan ihmissilmä on tarpeeksi tehokas havaitsemaan yhden verkkokalvoon suunnatun fotonin. Virkistystä tarjoava fotoni on pienin hiukkanen, josta valo - ja kaikki muu sähkömagneettinen säteily - koostuu.

Suositellut videot

Kuten selitti Los Angeles Times, "Jopa kehittyneimmät ihmisen tekemät laitteet vaativat viileän, lämpötilaohjatun ympäristön saman saavutuksen saavuttamiseksi."

Tähän asti tutkimukset ovat osoittaneet, että ihmiset pystyvät havaitsemaan vain viidestä seitsemään fotonia. Tutkijat uskoivat, että ihmissilmä pystyi näkemään vielä vähemmän fotoneja, mutta laitteet, joita käytettiin säteiden vapauttamiseen eivät olleet tarpeeksi tarkkoja, joten tutkijat eivät olleet varmoja valosta vapautuneiden fotonien tarkasta määrästä lähde.

Tämä uusin tutkimus ratkaisi tämän ongelman käyttämällä spontaanista parametrista alasmuuntoa (SPDC), a kvanttioptiikan prosessi, jossa erikoistunutta kidettä käytetään fotonisäteiden jakamiseen pareiksi fotonit. Nämä kaksi fotonia on jaettu kohteen silmän ja ilmaisimen välillä. Jos ilmaisin tunnistaa fotonin, tiedemiehet tietävät, että se lähetettiin myös kohteelle.

Testeissä käytetty otoskoko oli hyvin pieni. Vain kolme miestä, kaikki parikymppisiä ja joilla oli lähes täydellinen näkö, testattiin. Istuttuaan pilkkopimeässä huoneessa 40 minuuttia, häntä pyydettiin puristamaan purentatanko ja laita hänen päänsä niskatuen sisään varmistaaksesi, että fotonit vapautuvat täydellisesti hänen sisäänsä verkkokalvo.

Kun koehenkilöt olivat levänneet, hillitty ja valmiita, heitä pyydettiin painamaan painiketta, joka laukaisi kaksi erillistä äänimerkkiä sekunnin välein. Valmistuttuaan osallistujilta kysyttiin, kumpaan ääneen liittyi fotoni, sen lisäksi, kuinka luottavaisia ​​he olivat tähän päätökseen.

Aiheilla suoritettiin yli 30 000 koetta. Mutta vain 2 420 niistä oli yhden fotonin tapahtumia. Syynä tähän oli luoda valvonta varmistaakseen, että tiedot eivät olleet puolueellisia.

Lehden mukaan koehenkilöt pystyivät havaitsemaan, kun yksi fotoni laukaisi 51,6 % ajasta, mikä on tilastollisesti riittävän merkittävä määrä varmistaakseen, että kyseessä ei ollut satunnainen arvaus.

Tiedemiehet ovat jo työskennellyt kehittää kameroita, jotka voivat tallentaa yksittäisiä fotoneja. Mutta toistaiseksi ja todennäköisesti tulevina vuosina nämä kamerat eivät näe niinkään päivänvaloa kuluttajatasolla.

Siihen asti meidän on vain nautittava hämärässä omien objektiividemme kautta ja selvitettävä, kuinka saada kaikki käytettävissämme olevat kamerat irti.

Toimittajien suositukset

  • Photon Light Module System käytännönläheinen: Erinomainen tuotekuviin

Päivitä elämäntapasiDigital Trends auttaa lukijoita pysymään tekniikan nopeatempoisessa maailmassa uusimpien uutisten, hauskojen tuotearvostelujen, oivaltavien toimitusten ja ainutlaatuisten kurkistusten avulla.