Μελέτη δείχνει το ανθρώπινο μάτι είναι ικανό να ανιχνεύει ένα μόνο φωτόνιο

Το ανθρώπινο μάτι είναι ένα απίστευτο μηχάνημα. Όσον αφορά έχει έρθει η τεχνολογία της κάμερας κατά τη διάρκεια των τελευταίων 150 ετών, 
χωρίς φωτογραφική μηχανή καταναλωτή ποιότητας έρχεται οπουδήποτε κοντά στις οπτικές δυνατότητες των οφθαλμικών συσκευών μας.

Το πόσο ικανός είναι μάτια μας όμως; Σύμφωνα με μια νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε από Nature Communications, το ανθρώπινο μάτι είναι αρκετά ισχυρό για να ανιχνεύσει ένα μόνο φωτόνιο που απευθύνονται σε αμφιβληστροειδή. Ένα φωτόνιο, για να προσφέρει ένα αναψυκτικό, είναι το μικρότερο σωματίδιο που ανάβουν - και όλα τα άλλα ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία - αποτελείται από.

Όπως εξηγείται από το Los Angeles Times , "Ακόμα και οι πιο εξελιγμένες τεχνητές συσκευές απαιτούν ένα δροσερό, με ελεγχόμενη θερμοκρασία περιβάλλοντος για να επιτευχθεί το ίδιο κατόρθωμα."

Μέχρι τώρα, οι μελέτες έχουν δείξει ότι οι άνθρωποι είναι σε θέση να αντιληφθεί τόσο λίγα πέντε έως επτά φωτόνια. Οι επιστήμονες πίστευαν το ανθρώπινο μάτι ήταν σε θέση να δει ακόμα λιγότερα φωτόνια, αλλά οι συσκευές που χρησιμοποιούνται για την απελευθέρωση των δοκών δεν ήταν αρκετά ακριβείς, αφήνοντας τους ερευνητές σίγουροι για τον ακριβή αριθμό των φωτονίων που κυκλοφόρησαν από την πηγή φωτός.

Αυτή η τελευταία έρευνα επιλυθεί αυτό το πρόβλημα χρησιμοποιώντας την αυθόρμητη παραμετρική κάτω-μετατροπή (SPDC), μια διαδικασία κβαντική οπτική όπου ένα εξειδικευμένο κρύσταλλο χρησιμοποιείται για να χωρίσει δέσμες φωτονίων σε ζεύγη φωτονίων. Αυτά τα δύο φωτόνια χωριστεί ανάμεσα στο μάτι του υποκειμένου και έναν ανιχνευτή. Εάν ο ανιχνευτής αναγνωρίζει ένα φωτόνιο, οι επιστήμονες τότε γνωρίζουμε ότι εστάλη επίσης στο θέμα.

Το μέγεθος του δείγματος που χρησιμοποιείται για τις δοκιμές ήταν πολύ μικρή. Μόνο τρεις άνδρες, όλοι στα είκοσί τους και όλα αυτά με σχεδόν τέλεια όραση, ελέγχθηκαν. Μετά κάθεται σε μια κατάμαυρη δωματίου για 40 λεπτά, το θέμα κλήθηκε να πατάξει σε ένα μπαρ δάγκωμα και έχουν το κεφάλι του τοποθετήθηκε μέσα σε ένα προσκέφαλο για να εξασφαλίσει τα φωτόνια θα κυκλοφορήσει απόλυτα σε αμφιβληστροειδή του.

Μόλις αναπαύονται, συγκρατημένη, και είναι έτοιμο, τα θέματα που κλήθηκαν να πατήσετε ένα κουμπί, το οποίο πυροδότησε δύο διακριτά ηχητικά σήματα ενός δευτερολέπτου εκτός από το άλλο. Μετά την ολοκλήρωση, οι συμμετέχοντες ερωτήθηκαν ποια από τις θορύβους συνοδεύτηκε από ένα φωτόνιο εκτός από μια βαθμολογία του πόσο σίγουροι ήταν για την εν λόγω απόφαση.

Σχετικά: Σύντομα μπορεί να είναι σε θέση να ελέγξει τον υπολογιστή σας με τα μάτια σας

Πάνω από 30.000 δοκιμές ολοκληρώθηκαν επί των θεμάτων. Αλλά μόνο 2.420 από αυτούς ήταν τα γεγονότα μεμονωμένων φωτονίων. Ο λόγος για αυτό ήταν να δημιουργήσει ένα στοιχείο ελέγχου για να εξασφαλίσει τα δεδομένα δεν ήταν μεροληπτική.

Σύμφωνα με το έγγραφο, τα άτομα ήταν σε θέση να ανιχνεύσει όταν ένα φωτόνιο απολύθηκε 51,6% του χρόνου, μια σειρά στατιστικά αρκετά σημαντική για να διασφαλιστεί ότι δεν ήταν τυχαία εικασία.

Οι επιστήμονες έχουν ήδη εργάζονται για την ανάπτυξη κάμερες που μπορεί να καταγράψει μόνο φωτόνια. Αλλά προς το παρόν, και πιθανόν για τα επόμενα χρόνια, αυτές οι φωτογραφικές μηχανές δεν θα δείτε τόσο πολύ όσο το φως της ημέρας σε επίπεδο καταναλωτή.

Μέχρι τότε, θα έχουμε μόνο για να απολαύσουν τα χαμηλού φωτισμού δυνατότητες μέσα από τη δική μας φακούς και μάθετε πώς να αξιοποιήσετε στο έπακρο από τις κάμερες που δεν έχουν διαθέσιμα.
Επίσης, προσέξτε: AI μηχανή DeepMind Google να Μελέτη ασθένεια των ματιών

πηγή