Oko potrafi rejestrować pojedynczy foton!

Ludzkie oko to fenomenalny narząd, który pozwala nam rejestrować otaczającą nas rzeczywistość. Miliony lat ewolucji sprawiły, że wciąż jest on znacznie czulszy niż nawet najlepsze cyfrowe aparaty.

Naukowcy z University of Illinois at Urbana-Champaign przeprowadzili wnikliwe badania oczu pod kątem jego czułości i odkryli coś naprawdę niezwykłego. Otóż okazuje się, że są one w stanie wykryć pojedynczy foton!

W trakcie eksperymentów próbowano sprawdzić, czy siatkówka tak dobrze przefiltruje szum z obrazu, że fotony nie dotrą do pręcika i, tym samym, do mózgu, więc ich nie zobaczymy. Jednak stało się inaczej.

Trzech ochotników zamknięto w kompletnych ciemnościach, a następnie mieli patrzeć na, stworzony na potrzeby testu, specjalny system optyczny, który generował pojedyncze fotony pomiędzy dwoma sygnałami dźwiękowymi.

Fenomen ludzkiego oka. Fot. NASA.

Zadaniem ochotników było stwierdzenie, czy foton został wyemitowany i określenie, w skali 1-3, na ile są pewni, że doszło do emisji. W sumie przeprowadzono 2400 prób, w czasie których udzielono znacznie większej prawidłowych odpowiedzi niż wynikałoby to tylko z przypadkowego zgadywania.

Teraz naukowcy chcą rozszerzyć swoje eksperymenty o większą ilość ochotników, o różnych płciach, wieku i stanie oczu. Ale to nie wszystko.

Jako że badania były prowadzone przez specjalistów ds. optyki kwantowej, chcą oni sprawdzić, czy ludzki mózg jest w stanie zarejestrować fotony znajdujące się w różnych stanach kwantowych, w tym superpozycji.