Дослідження показує, що людське око може виявити один фотон

зчитувач стеження за очима допомагає людині
Маркос Осоріо Сесілія/123рф
Людське око — неймовірна машина. З огляду на розвиток камерних технологій за останні 150 років, жодна споживча камера не наближається до візуальних можливостей наших очних пристроїв.

Наскільки здатні наші очні яблука? Згідно з новим вивчення опублікованому Nature Communications, людське око достатньо потужне, щоб виявити один фотон, спрямований на сітківку. Фотон, щоб підбадьоритися, — це найменша частинка, з якої складається світло — і все інше електромагнітне випромінювання.

Рекомендовані відео

Як пояснив в Los Angeles Times, «Навіть найскладніші пристрої, створені людиною, вимагають прохолодного середовища з контрольованою температурою, щоб досягти такого результату».

До цього часу дослідження припускали, що люди здатні сприймати лише п’ять-сім фотонів. Вчені вважали, що людське око здатне бачити навіть менше фотонів, але пристрої, що використовувалися для випускання променів були недостатньо точними, через що дослідники не були впевнені щодо точної кількості фотонів, які були випущені від світла джерело.

Це останнє дослідження вирішило цю проблему за допомогою спонтанного параметричного понижувального перетворення (SPDC), a процес квантової оптики, у якому спеціальний кристал використовується для поділу променів фотонів на пари фотони. Ці два фотони розподіляються між оком об’єкта та детектором. Якщо детектор розпізнає фотон, вчені знають, що він також був надісланий суб’єкту.

Розмір вибірки, використаний для тестів, був дуже малим. Лише троє чоловіків, всім у віці двадцяти років і всі з майже ідеальним зором, були протестовані. Після 40-хвилинного сидіння в темній кімнаті суб’єкта попросили затиснути прикусний стрижень. і помістіть його голову в підголівник, щоб забезпечити ідеальне вивільнення фотонів у нього сітківка.

Після того, як суб’єкти відпочили, стрималися та були готові, їх попросили натиснути кнопку, яка викликала дві чіткі звукові сигнали з інтервалом у одну секунду. Після завершення учасникам було запропоновано, який із шумів супроводжувався фотоном, а також оцінити, наскільки вони впевнені в цьому рішенні.

Було проведено понад 30 000 випробувань. Але лише 2420 з них були однофотонними подіями. Причиною цього було створення контролю, щоб дані не були упередженими.

Згідно з документом, суб’єкти були здатні виявити, коли один фотон був випущений у 51,6% випадків, число достатньо статистично значуще, щоб переконатися, що це не було випадковим припущенням.

Вчені є вже працює над розробка камер, які можуть записувати окремі фотони. Але на даний момент і, ймовірно, протягом багатьох років ці камери не побачать світла на споживчому рівні.

До того часу нам залишиться лише насолоджуватися можливостями роботи за слабкого освітлення за допомогою наших власних об’єктивів і з’ясувати, як максимально використати наявні у нас камери.

Рекомендації редакції

  • Практична робота з системою Photon Light Module: чудово підходить для фотографій продуктів

Оновіть свій спосіб життяDigital Trends допомагає читачам стежити за динамічним світом технологій завдяки всім останнім новинам, цікавим оглядам продуктів, проникливим редакційним статтям і унікальним у своєму роді коротким оглядам.

Категорії

Останні