Mais dans quelle mesure nos globes oculaires sont-ils capables? Selon un nouveau étude publié par Nature Communications, l'œil humain est suffisamment puissant pour détecter un seul photon dirigé vers la rétine. Un photon, pour nous rafraîchir la mémoire, est la plus petite particule qui compose la lumière – et tous les autres rayonnements électromagnétiques –.
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Comme l'explique le Los Angeles Times, "Même les appareils artificiels les plus sophistiqués nécessitent un environnement frais et à température contrôlée pour réaliser le même exploit."
Jusqu’à présent, des études suggéraient que les humains étaient capables de percevoir seulement cinq à sept photons. Les scientifiques pensaient que l'œil humain était capable de voir encore moins de photons, mais les dispositifs utilisés pour libérer les faisceaux n'étaient pas assez précis, laissant les chercheurs incertains du nombre exact de photons libérés par la lumière source.
Cette dernière recherche a résolu ce problème en utilisant la conversion paramétrique spontanée (SPDC), un processus d'optique quantique dans lequel un cristal spécialisé est utilisé pour diviser les faisceaux de photons en paires de photons. Ces deux photons sont répartis entre l’œil du sujet et un détecteur. Si le détecteur reconnaît un photon, les scientifiques savent alors qu’il a également été envoyé au sujet.
La taille de l'échantillon utilisé pour les tests était très petite. Seuls trois hommes, tous âgés d’une vingtaine d’années et dotés d’une vision quasi parfaite, ont été testés. Après être resté assis dans une pièce plongée dans le noir pendant 40 minutes, il a été demandé au sujet de serrer une barre de morsure. et placer sa tête dans un appui-tête pour garantir que les photons seraient parfaitement libérés dans son rétine.
Une fois reposés, retenus et prêts, les sujets ont été invités à appuyer sur un bouton, ce qui a déclenché deux signaux audio distincts espacés d'une seconde. À la fin, il a été demandé aux participants lequel des bruits était accompagné d'un photon, en plus d'une évaluation de leur degré de confiance dans cette décision.
Plus de 30 000 essais ont été réalisés sur ces sujets. Mais seulement 2 420 d’entre eux étaient des événements à photon unique. La raison en était de mettre en place un contrôle pour garantir que les données ne soient pas biaisées.
Selon l’article, les sujets ont été capables de détecter le moment où un seul photon était tiré dans 51,6 % du temps, un nombre statistiquement suffisamment significatif pour garantir qu’il ne s’agissait pas d’une supposition aléatoire.
Les scientifiques sont travaille déjà sur développer des caméras capables d’enregistrer des photons uniques. Mais pour le moment, et probablement pour les années à venir, ces caméras ne verront pas vraiment le jour au niveau du consommateur.
D’ici là, nous devrons simplement profiter des capacités de faible luminosité grâce à nos propres objectifs et découvrir comment tirer le meilleur parti des caméras dont nous disposons.
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