מחקר מראה שעין אנושית יכולה לזהות פוטון בודד

עד כמה גלגלי העיניים שלנו מסוגלים? לפי חדש לימוד פורסם על ידי Nature Communications, העין האנושית חזקה מספיק כדי לזהות פוטון בודד המכוון לרשתית. פוטון, כדי להציע רענון, הוא החלקיק הקטן ביותר שממנו מורכב האור - וכל שאר הקרינה האלקטרומגנטית.

כפי שהוסבר על ידי לוס אנג'לס טיימס, "אפילו המכשירים המתוחכמים ביותר מעשה ידי אדם דורשים סביבה קרירה ומבוקרת טמפרטורה כדי להשיג את אותו הישג."

עד כה, מחקרים העלו כי בני אדם מסוגלים לתפוס עד חמישה עד שבעה פוטונים. מדענים האמינו שהעין האנושית מסוגלת לראות אפילו פחות פוטונים, אבל המכשירים ששימשו לשחרר את הקרניים לא היו מדויקים מספיק, מה שהותיר את החוקרים לא בטוחים במספר המדויק של פוטונים ששוחררו מהאור מָקוֹר.

מחקר אחרון זה פתר את הבעיה על ידי שימוש בהמרה ספונטנית פרמטרית למטה (SPDC), א תהליך אופטיקה קוונטית שבו גביש מיוחד משמש לפיצול קרני פוטון לזוגות של פוטונים. שני הפוטונים הללו מחולקים בין העין של הנבדק לבין גלאי. אם הגלאי מזהה פוטון, מדענים יודעים שהוא גם נשלח לנבדק.

גודל המדגם ששימש לבדיקות היה קטן מאוד. רק שלושה זכרים, כולם בשנות העשרים לחייהם וכולם עם ראייה כמעט מושלמת, נבדקו. לאחר שישב בחדר שחור לחלוטין במשך 40 דקות, הנבדק התבקש להדביק סרגל ביס. והנח את ראשו בתוך משענת ראש כדי להבטיח שהפוטונים ישוחררו בצורה מושלמת לתוך שלו רִשׁתִית.

לאחר שנחו, מאופקים ומוכנים, הנבדקים התבקשו ללחוץ על כפתור, מה שהפעיל שני רמזים אודיו ברורים בהפרש של שנייה זה מזה. בסיום, המשתתפים נשאלו איזה אחד מהרעשים מלווה בפוטון בנוסף לדירוג עד כמה הם בטוחים בהחלטה זו.

יותר מ-30,000 ניסויים הושלמו בנושאים. אבל רק 2,420 מהם היו אירועים של פוטון בודד. הסיבה לכך הייתה לבנות בקרה כדי להבטיח שהנתונים לא היו מוטים.

לפי העיתון, הנבדקים הצליחו לזהות מתי פוטון בודד נורה ב-51.6% מהמקרים, מספר מובהק מספיק סטטיסטית כדי להבטיח שזה לא ניחוש אקראי.

מדענים הם כבר עובד על פיתוח מצלמות שיכולות להקליט פוטונים בודדים. אבל לעת עתה, וככל הנראה בשנים הבאות, המצלמות הללו לא יראו כל כך את אור היום ברמה הצרכנית.

עד אז, נצטרך רק ליהנות מיכולות תאורה נמוכה דרך העדשות שלנו ולגלות כיצד להפיק את המרב מהמצלמות שיש לנו.

המלצות עורכים

• מערכת מודול אור פוטון מעשי: נהדר עבור תמונות מוצר

שדרג את אורח החיים שלךמגמות דיגיטליות עוזרות לקוראים לעקוב אחר עולם הטכנולוגיה המהיר עם כל החדשות האחרונות, ביקורות מהנות על מוצרים, מאמרי מערכת מעוררי תובנות והצצות מיוחדות במינן.