Человек действительно смог увидеть одиночный фотон

Человек действительно смог увидеть одиночный фотон

Чувствительность рецепторов сетчатки и зрительных нейронов позволяет замечать и осознавать свет отдельных фотонов. Эту способность впервые продемонстрировали эксперименты, результаты которых опубликованы в журнале Nature Communications.

Учебники анатомии привычно пишут о способности человеческого глаза различать единичные фотоны, однако все немного сложнее. Чувствительности фоторецепторов нашей сетчатки, действительно, достаточно для того, чтобы срабатывать под действием одного-единственного фотона. Однако чтобы по-настоящему увидеть этот свет, рецептор должен возбудить соответствующий нейрон, сигнал должен достичь зрительных центров мозга, а затем – и сознания.

Еще несколько десятилетий назад было показано, что 5-7 фотонов увидеть вполне возможно (Hecht et al. Energy, quanta and vision. J. Opt. Soc. Am. 38, 196–208, 1942). Но вопрос о том, может ли один-единственный фотон активировать всю эту цепочку, оставался открытым до сих пор. «Насколько нам известно, наши эксперименты дают первое свидетельство непосредственного восприятия единичного фотона, – пишут Алипаша Вазири (Alipasha Vaziri) и его коллеги из венского Исследовательского института молекулярной патологии. – Предыдущие попытки решить этот вопрос наталкивались на нехватку подходящих технологий, недостаточную статистику при минимальном числе фотонов, и неидеальные психофизиологические процедуры».

Команде Вазири удалось сконструировать квантовое оптическое устройство, испускающее отдельные фотоны. Подопытных помещали в темную комнату, в наглухо изолированную от света камеру. После срабатывания источника фотонов им предлагалось ответить, заметили ли они соответствующую вспышку света, или нет, и насколько уверены они в своем ответе (по шкале от одного до трех). В общей сложности было произведено более 30 тыс. попыток, включая почти 2,5 тыс. испусканий фотонов. Заметить его подопытным удавалось слегка, но достоверно чаще, чем при полностью случайном разбросе ответов: в 51,6 проценте случаев.

Как правило, они не были достаточно уверенны в выбранном варианте, но если оценивали эту уверенность на три балла из трех, то число вероятность верного ответа достигала уже примерно 60 процентов. Интересно, что наблюдение единичного фотона заметно повышало шансы заметить следующий – до 56 процентов. Этот эффект ученые отмечали в течение примерно 10 секунд после регистрации первого фотона. Возможно, это наблюдение стимулирует дополнительную адаптацию глаза к условиям экстремально слабого освещения.

Роман Фишман

N+1

Похожие новости:
Квантовую запутанность можно будет увидеть невооруженным глазом
Физики из университетов Инсбрука, Женевы и Базеля предложили эксперимент, в котором можно будет наблюдать квантовую запутанность невооруженным взглядом. Несмотря на то, что это явление уже активно используется в лабораториях, в том числе и для передачи информации, это первый опыт, в котором человек может быть задействован ..
2016-02-19 1398 0 Разное, интересное
0
Жизнь оказалась занесенной из космоса
Ученые Эдинбургского университета пришли к выводу, что жизнь на Земле возникла благодаря потокам космической пыли, которые занесли на планету биологические молекулы или даже примитивные формы жизни. Об этом сообщается в пресс-релизе на сайте Phys.org.По словам исследователей, микроскопические живые ..
2017-11-23 1613 0 Разное, интересное
0
В Африке обнаружена еще одна ветвь эволюции человека
Специалисты признали человека рудольфского (Homo ruloficus) отдельной линией гоминид. Соответствующие выводы были сделаны на основании анализа останков, обнаруженных недавно в регионе Кооби Фора (Кения). Впервые речь о существовании человека рудольфского зашла в 70-х годах XX века, ..
2012-08-9 2039 0 Разное, интересное
0
В Бурятии заложили фундамент крупнейшей в мире гамма-обсерватории
В Тункинской долине, расположенной в горах Восточного Саяна в Бурятии, заложен фундамент крупнейшего в мире атмосферного черенковского телескопа. Это произошло на астрофизическом полигоне, принадлежащем Иркутскому государственному университету (ИГУ), сообщается на его сайте. Целью стройки является возведение гамма-обсерватории TAIGA (Tunka ..
2014-10-28 1037 0 Разное, интересное
0
Ученые: у человека было трое предков
Приблизительно 2 миллиона лет назад, по мнению международного коллектива антропологов на территории Африки обитало, по крайней мере, три вида ископаемых предков человека. Согласно их данным, в этот период на данном материке обитали не только Homo erectus (человек прямоходящий) и H. habilis ( человек ..
2012-08-12 2790 0 Разное, интересное
-1
Первым кандидатом на пересадку своей головы стал русский программист
Первым пациентом, который может перенести операцию по пересадке головы, стал Валерий Спиридонов, тридцатилетний программист из Владимира, страдающий от спинальной мышечной атрофии. О своих планах Спиридонов рассказал британскому изданию Daily Mail. О подготовке операции по пересадке головы ..
2015-04-09 1637 0 Разное, интересное
1
Зависимость от секса ученые сравнили с наркотической
Авторитетный американский журнал Sexual Medicine опубликовал результаты исследования 207 человек, в ходе которого выяснилось, что последствия зависимости от секса могут быть такими же болезненными, как от наркотиков. Людей, которые постоянно ищут новых сексуальных партнеров, нужно не порицать, а лечить, ..
2012-11-1 1646 0 Разное, интересное
0
Человек доказал свое превосходство над компьютером в безлимитном покере
Двухнедельный турнир по покеру между лучшей компьютерной программой и четырьмя профессионалами (из первой десятки рейтинга лучших игроков мира) закончился победой человека. Разработанная в Университете Карнеги-Меллон программа Claudico проиграла в безлимитный техасский холдем около 732 тысяч долларов. ..
2015-05-12 1402 0 Разное, интересное
-1
Ученые: дети способны читать мысли своих родителей
Новое исследование ученых из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе показало, что полуторагодовалые дети уже способны читать мысли своих родителей. “Дети в возрасте 18 месяцев способны угадывать мысли других людей”, – пишет Daily Mail, ссылаясь на данные исследования. Ранее считалось, ..
2013-02-2 1642 0 Разное, интересное
0
В США поймали двухголовую акулу
Рыбаки, работавшие на промысловом судне близ побережья Флориды, столкнулись с необычным феноменом: в животе у одной из акул, попавшей в их сети, оказался двухголовый плод. Рабочий передал шокирующую находку ученым, которые заявили, что подобные организмы встречались биологам крайне ..
2013-03-26 1416 0 Разное, интересное
0
Математик вычислил "траекторию жизни" при помощи Facebook
Facebook  может быть прекрасным источником для получения самых разнообразных статистических данных. Новое исследование известного математика показало, что при помощи соцсети можно вычислить, каким образом у людей со временем меняются интересы, предпочтения в общении и многое другое.  Известный математик ..
2013-04-27 1236 0 Разное, интересное
0
Учеными восстановлен ДНК человек, который жил 400 лет назад
Поистине уникальным открытием явился факт установки учеными из Германского института ДНК человека древнейшего рода Гейдельберг, который жил на этом свете более четырех столетий назад. По сообщениям журналистов из мирового издательства «Nature», этот человек жил в гроте вблизи к Испании, ..
2013-12-7 1456 0 Разное, интересное
0
Названа главная проблема в создании искусственного разума
Специалисты по проблемам искусственного интеллекта Кевин Уорик (Kevin Warwick) и Хюма Шах (Huma Shah) обнаружили серьезную проблему в стандартном тесте Тьюринга. Тест определяет, способен ли искусственный интеллект мыслить подобно человеку. Пресс-релиз о работе британских ученых доступен ..
2016-07-07 1440 0 Разное, интересное
0
Радиолюбитель из России связался с МКС
Андрей Федотов из города Павлов-на-Оке смог установить контакт с Международной космической станцией при помощи простого бытового радиопередатчика, некоторые усовершенствования к которому он выполнил самостоятельно. Федоров работает мастером по ремонту бытовой техники, и уже много лет увлекается радио, и всем, что с ним связано. По словам ..
2014-08-29 1286 0 Разное, интересное
0
У печатавшего 3D-оружие студента отобрали принтер
Стартап Wiki Weapons Project, работающий над печатью боевого оружия на 3D-принтерах, столкнулся с трудностями. У создателя проекта Коди Уилсона отняли аппарат, взятый в аренду у компании Strasys. Владелец 3D-принтера заявил, что такая деятельность незаконна. "Это политика нашей компании. ..
2012-10-3 2044 1 Разное, интересное
0