Tyrimas rodo, kad žmogaus akis gali aptikti vieną fotoną

akių sekimo skaitytuvas padeda žmogui
Marcosas Osorio Cecilia/123rf
Žmogaus akis yra neįtikėtina mašina. Kalbant apie fotoaparatų technologijas per pastaruosius 150 metų, jokia vartotojui skirta kamera neprilygsta mūsų akių prietaisų vizualinėms galimybėms.

Tačiau kiek pajėgūs yra mūsų akių obuoliai? Pagal naują studijuoti paskelbė Nature Communications, žmogaus akis yra pakankamai galinga, kad aptiktų vieną fotoną, nukreiptą į tinklainę. Atgaivinantis fotonas yra mažiausia dalelė, kurią sudaro šviesa ir visa kita elektromagnetinė spinduliuotė.

Rekomenduojami vaizdo įrašai

Kaip paaiškino „Los Angeles Times“.„Net patiems sudėtingiausiems žmogaus sukurtiems įrenginiams reikalinga vėsi, kontroliuojama temperatūra, kad būtų pasiektas tas pats žygdarbis.

Iki šiol tyrimai parodė, kad žmonės gali suvokti vos nuo penkių iki septynių fotonų. Mokslininkai tikėjo, kad žmogaus akis gali matyti dar mažiau fotonų, tačiau spinduliams paleisti naudojami prietaisai nebuvo pakankamai tikslūs, todėl mokslininkai nebuvo tikri dėl tikslaus iš šviesos išsiskyrusių fotonų skaičiaus šaltinis.

Šis naujausias tyrimas išsprendė šią problemą, naudojant spontanišką parametrinę žemyn konversiją (SPDC), a kvantinės optikos procesas, kurio metu specialus kristalas naudojamas fotonų pluoštams padalinti į poras fotonai. Šie du fotonai yra padalinti tarp subjekto akies ir detektoriaus. Jei detektorius atpažįsta fotoną, mokslininkai žino, kad jis taip pat buvo išsiųstas subjektui.

Bandymams naudotas imties dydis buvo labai mažas. Buvo išbandyti tik trys vyrai, kuriems buvo dvidešimt metų ir visi turėjo beveik tobulą regėjimą. 40 minučių pasėdėjęs juodame kambaryje, tiriamojo buvo paprašyta prispausti kąsnelį. ir įdėkite jo galvą į galvos atramą, kad būtų užtikrinta, jog fotonai puikiai išsisklaidytų į jo galvą tinklainė.

Kai tiriamieji buvo pailsėję, susilaikę ir pasiruošę, jų buvo paprašyta paspausti mygtuką, kuris suaktyvino du skirtingus garso signalus per vieną sekundę vienas nuo kito. Baigę dalyviai buvo paklausti, kurį triukšmą lydėjo fotonas, be įvertinimo, kiek jie pasitiki šiuo sprendimu.

Buvo atlikta daugiau nei 30 000 tiriamųjų tyrimų. Tačiau tik 2420 iš jų buvo vieno fotono įvykiai. To priežastis buvo sukurti kontrolę, siekiant užtikrinti, kad duomenys nebūtų šališki.

Straipsnyje teigiama, kad tiriamieji galėjo aptikti, kada vienas fotonas buvo paleistas 51,6 % laiko, o tai yra pakankamai statistiškai reikšmingas skaičius, kad įsitikintų, jog tai nebuvo atsitiktinis spėjimas.

Mokslininkai yra jau dirbama kurti kameras, galinčias įrašyti pavienius fotonus. Tačiau kol kas ir greičiausiai ateinančiais metais šios kameros vartotojų lygmeniu išvys ne tiek dienos šviesą.

Iki tol mes tiesiog turėsime mėgautis silpno apšvietimo galimybėmis per savo objektyvus ir išsiaiškinti, kaip išnaudoti visas turimų fotoaparatų galimybes.

Redaktorių rekomendacijos

  • Praktinė fotonų šviesos modulių sistema: puikiai tinka gaminių nuotraukoms

Atnaujinkite savo gyvenimo būdąSkaitmeninės tendencijos padeda skaitytojams stebėti sparčiai besivystantį technologijų pasaulį – pateikiamos visos naujausios naujienos, smagios produktų apžvalgos, įžvalgūs vedamieji leidiniai ir unikalūs žvilgsniai.