nature

当前位置: Nature » 神经科学 » 正文

Nat Commun:人类可以分辨出单个光子

摘要 : 2016年7月20日,国际学术权威刊物自然出版集团旗下子刊《Nature Communications》杂志在线发表了奥地利维也纳大学Alipasha Vaziri研究员的一篇研究成果

 2016年7月20日,国际学术权威刊物自然出版集团旗下子刊《Nature Communications》杂志在线发表了奥地利维也纳大学Alipasha Vaziri研究员的一篇研究成果,研究表明人类的视力能以高于随机水平的概率侦测到单光子。这一研究为人类肉眼的分辨极限提供了新的洞见。

20世纪40年代的研究已经证实,人类被试对象能报告出低至几个(5到7个)光子的光信号。然而,人类能否感知到单光子仍然是个悬而未决的问题,这在一定程度上是因为先前实验中的实验限制,与产生光子的光源有关。

Alipasha Vaziri与他的同事们使用量子光学技术设计了一个单光子光源,并在三位被试身上测试了人类视力的侦测极限。他们的光源系统能够产生一对相互关联的光子,其中一个光子射向被试的眼睛,另一个光子则射向一台高感光度的相机。每次实验都向被试呈现了两个光刺激,其中一个包含一个光子,另一个则为空白(换句话说,这一刺激中没有光)。被试需要说明哪个刺激包含了光信号。根据被试者在总计共30767次试验中的表现,研究作者发现,被试对象正确区分含有一个光子的一次闪光和无光的平均概率要高于随机水平。

作者指出,他们发现背后的视网膜和大脑回路机制还有待未来研究探索。

原文链接:

Direct detection of a single photon by humans

原文摘要:

Despite investigations for over 70 years, the absolute limits of human vision have remained unclear. Rod cells respond to individual photons, yet whether a single-photon incident on the eye can be perceived by a human subject has remained a fundamental open question. Here we report that humans can detect a single-photon incident on the cornea with a probability significantly above chance. This was achieved by implementing a combination of a psychophysics procedure with a quantum light source that can generate single-photon states of light. We further discover that the probability of reporting a single photon is modulated by the presence of an earlier photon, suggesting a priming process that temporarily enhances the effective gain of the visual system on the timescale of seconds.

来源: Nature Communications 浏览次数:0

热门文章TOP

RSS订阅 - 填写您的邮件地址,订阅我们的精彩内容: - 网站地图
网站联系电话:020-87540820 备案号:粤ICP备11050685号-8 增值电信业务经营许可证:粤B2-20120479
©2011-2015 生物帮 All rights reserved.