看到單光子
物理學家已經知道,人眼的角膜夠敏感,可以被單個光子激發。然而,這種敏感度是否通過大腦的視覺和認知系統以及觸發感知是完全不同的問題。測試這個問題要求的技術直到最近才能實現。現在,物理學家可以使用可靠和按需工作的光子槍來生成成對的光子。
測試人類感知單個光子的能力的簡單實驗包括將一個光子射入人眼,並確定受試者是否觀察到它。成對的光子對於這個實驗的設置很重要,因為它們確保研究人員可以監測每次實際觸發光子槍的時間。然而,儘管採用這種簡單的結構,獲得良好效果並不容易,因為人類觀察者是不可靠的,統計上顯著的結果需要大量的試驗。
奧地利維也納大學的研究人員發表了一項實驗結果,受試者在51.6%的時間內正確觀察到單個光子。這使研究小組得出結論:“人類角膜上可以檢測到一個單光子的機率大大高於偶然。”
然而,伊利諾伊大學香檳分校的研究人員對這一結論提出質疑,稱數據不支持這個結論,並認為實驗缺乏足夠的統計學意義。伊利諾伊大學的團隊在人類視覺方面進行了自己的研究,他們在該領域擁有專長。
我們強大的感官
那麼,為什麼會發生這種事?首先,檢測如此微小的能量的能力將定義人類大腦中表達的生物學的物理極限。如果我們的眼睛能看到單光子,它將描繪出人類生物感官力量的畫面。
工程師和物理學家希望通過自己的機器在潮溼,溫暖的環境中實現這種精準度和靈敏度。因此,通過我們自己的感官建模的機器可以使我們達到更高的目標。當我們向自己揭示自己的感官限制時,我們可以期待看到更令人印象深刻的技術進步。
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