การศึกษาแสดงให้เห็นว่าดวงตาของมนุษย์สามารถตรวจจับโฟตอนเพียงตัวเดียวได้

ดวงตาของเรามีความสามารถแค่ไหน? ตามแบบใหม่ ศึกษา ซึ่งเผยแพร่โดย Nature Communications ดวงตาของมนุษย์มีพลังมากพอที่จะตรวจจับโฟตอนเพียงตัวเดียวที่มุ่งตรงไปที่เรตินา โฟตอนเพื่อเป็นการทบทวนคืออนุภาคที่เล็กที่สุดที่แสงและรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าอื่นๆ ประกอบอยู่

ตามที่อธิบายโดย ลอสแองเจลีสไทม์ส“แม้แต่อุปกรณ์ที่มนุษย์สร้างขึ้นที่ซับซ้อนที่สุดก็ยังต้องการสภาพแวดล้อมที่เย็นและควบคุมอุณหภูมิได้เพื่อให้ได้ผลงานแบบเดียวกัน”

จนถึงขณะนี้ การศึกษาได้ชี้ให้เห็นว่ามนุษย์สามารถรับรู้โฟตอนได้เพียงห้าถึงเจ็ดโฟตอน นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าดวงตาของมนุษย์สามารถมองเห็นโฟตอนได้น้อยลง แต่อุปกรณ์ที่ใช้ในการปล่อยลำแสง มีความแม่นยำไม่เพียงพอ ทำให้นักวิจัยไม่แน่ใจถึงจำนวนโฟตอนที่ปล่อยออกมาจากแสงที่แน่นอน แหล่งที่มา.

การวิจัยล่าสุดนี้แก้ไขปัญหาดังกล่าวโดยใช้การแปลงดาวน์พาราเมตริกที่เกิดขึ้นเอง (SPDC) กระบวนการควอนตัมออพติกส์ซึ่งใช้คริสตัลพิเศษเพื่อแยกลำแสงโฟตอนออกเป็นคู่ๆ โฟตอน โฟตอนทั้งสองนี้ถูกแบ่งระหว่างดวงตาของวัตถุกับตัวตรวจจับ หากเครื่องตรวจจับจดจำโฟตอนได้ นักวิทยาศาสตร์ก็จะรู้ว่ามันถูกส่งไปยังวัตถุด้วย

ขนาดตัวอย่างที่ใช้ในการทดสอบมีขนาดเล็กมาก มีการทดสอบชายเพียงสามคนเท่านั้น ซึ่งล้วนมีอายุวัย 20 ปี และมีสายตาเกือบสมบูรณ์ทั้งหมดเท่านั้นที่ได้รับการทดสอบ หลังจากนั่งอยู่ในห้องที่มืดสนิทเป็นเวลา 40 นาที ผู้ถูกทดสอบถูกขอให้จับที่แท่งกัด และให้ศีรษะอยู่ในพนักพิงศีรษะเพื่อให้แน่ใจว่าโฟตอนจะถูกปล่อยเข้าสู่ตัวเขาอย่างสมบูรณ์ จอประสาทตา

เมื่อพักผ่อน บังคับ และเตรียมพร้อมแล้ว ผู้ถูกทดสอบจะถูกขอให้กดปุ่ม ซึ่งทำให้เกิดสัญญาณเสียงที่แตกต่างกันสองสัญญาณแยกจากกันหนึ่งวินาที เมื่อเสร็จสิ้น ผู้เข้าร่วมจะถูกถามว่าเสียงใดที่มาพร้อมกับโฟตอน นอกเหนือจากการให้คะแนนว่าพวกเขามั่นใจในการตัดสินใจเพียงใด

มีการทดลองในอาสาสมัครมากกว่า 30,000 ครั้ง แต่มีเพียง 2,420 เหตุการณ์ที่เป็นโฟตอนเดี่ยว เหตุผลก็คือการสร้างการควบคุมเพื่อให้แน่ใจว่าข้อมูลไม่มีอคติ

ตามรายงาน ผู้ทดลองสามารถตรวจจับได้ว่าเมื่อโฟตอนตัวเดียวถูกยิงออกไป 51.6% ของเวลา ซึ่งเป็นตัวเลขที่มีนัยสำคัญทางสถิติเพียงพอที่จะให้แน่ใจว่ามันไม่ได้เป็นการเดาแบบสุ่ม

นักวิทยาศาสตร์ก็มี กำลังทำงานอยู่ พัฒนากล้องที่สามารถบันทึกโฟตอนเดี่ยวได้ แต่ในขณะนี้และในอนาคตข้างหน้า กล้องเหล่านี้จะมองเห็นได้ไม่มากเท่ากับแสงในตอนกลางวันในระดับผู้บริโภค

จนกว่าจะถึงตอนนั้น เราแค่ต้องเพลิดเพลินไปกับความสามารถในสภาวะแสงน้อยผ่านเลนส์ของเราเอง และค้นหาวิธีใช้กล้องที่เรามีอยู่ให้เกิดประโยชน์สูงสุด

คำแนะนำของบรรณาธิการ

• การใช้งานจริงของระบบโมดูลไฟโฟตอน: เหมาะสำหรับภาพผลิตภัณฑ์

อัพเกรดไลฟ์สไตล์ของคุณDigital Trends ช่วยให้ผู้อ่านติดตามโลกแห่งเทคโนโลยีที่เปลี่ยนแปลงไปอย่างรวดเร็วด้วยข่าวสารล่าสุด รีวิวผลิตภัณฑ์สนุกๆ บทบรรณาธิการที่เจาะลึก และการแอบดูที่ไม่ซ้ำใคร