خانه > دنیای فناوری به روایت سایت زوم آی تی > آیا چشم انسان می‌تواند تک‌فوتون را تشخیص دهد؟

آیا چشم انسان می‌تواند تک‌فوتون را تشخیص دهد؟

آیا چشم انسان می‌تواند تک‌فوتون را تشخیص دهد؟

دانشمندان در مناظره با یک‌دیگر بررسی می‌کنند که آیا یافته‌های پژوهش‌ها ثابت می‌کند که چشم انسان می‌تواند تک‌فوتون‌ها را تشخیص دهد یا خیر. اگر چشمان شما بتواند چنین مقادیر بسیار کوچکی از انرژی را تشخیص دهد، آن گاه باید گفت که حسگرهای بیولوژیکی حتی در محیط‌های مرطوب بسیار قدرتمند هستند.

دیدن تک‌فوتون‌ها

فیزیک‌دان‌ها در حال حاضر می‌دانند که سلول‌های استوانه‌ای در پشت چشمان ما آن‌قدر به نور حساس هستند که حتی با یک تک‌فوتون تحریک می‌شوند. اما آیا این حساسیت به سیستم‌های شناختی و بصری مغز منتقل می‌شوند و ادراک ایجاد می‌کنند؟ پاسخ به این سوال به فناوری‌ای احتیاج دارد که تا همین اواخر در دسترس نبود. حال، فیزیک‌دان‌ها می‌توانند با استفاده از تفنگ‌های فوتونی، جفت‌های فوتونی را به میزان نیاز و تضمین شده تولید کنند.

آزمایش توانایی انسان در ادراک یک تک‌فوتون بسیار ساده است. یک تک‌فوتون به چشم انسان شلیک می‌شود و سپس بررسی می‌کنند که آیا شخص مورد آزمایش آن را تشخیص داده است یا خیر. جفت‌های فوتونی در این آزمایش خیلی مهم هستند؛ زیرا بدین طریق است که پژوهشگران می‌توانند تشخیص دهند که تفنگ فوتونی چه هنگام شلیک کرده است. علی‌رغم این ساختار ساده، دستیابی به نتایج خوب دشوار است؛ زیرا مشاهده‌گرهای انسان، غیرقابل اعتماد هستند و دستیابی به نتیجه‌ای مشخص از نظر آماری به تعداد زیادی آزمایش نیاز دارد.

ماه گذشته، دانشمندان دانشگاه وین در اتریش، یافته‌های خود را منتشر کردند. نتایج آنان مشابه پژوهش‌های پیشین بود. اما پژوهش آن‌ها از یک نظر بسیار منحصر‌به‌فرد بود. آن‌ها از مشاهده‌گرها خواسته بودند تا درجه‌ی اطمینان مشاهده‌ی خود را ثبت کنند. مشاهده‌گرها در حدود نیمی از موارد، ۵۱.۶ درصد، تک‌فوتون‌ها را دیده بودند. این گروه، نتیجه‌ی پژوهش خود را این گونه بیان کرد:

انسان‌ها می‌توانند برخورد تک‌فوتون با قرنیه‌ی چشمشان را با احتمالی بالا تشخیص دهند.

فوتون

پژوهشگران دانشگاه ایلینویز در اوربانا-چمپین این نتیجه گیری را زیر سوال بردند. آن‌ها معتقدند که دیتای به دست آمده، از چنین نتیجه‌ای حمایت نمی کند. آن‌ها معتقدند که آزمایش فاقد اهمیت کافی آماری است. از آنجا که گروه دانشگاه ایلینویز، تحقیقاتی در زمینه‌ی دید انسان انجام داده است، در این زمینه متخصص محسوب می‌شود.

حس‌های قدرتمند ما

چرا این موضوع اهمیت دارد؟ توانایی تشخیص چنین مقدار بسیار کوچکی از انرژی، محدودودیت‌های فیزیکی بیولوژی را در عملکرد مغز انسان تعریف می‌کند؛ ماشینی که در محیطی مرطوب و با حضور نویزی مداوم عمل می‌کند. اگر چشم ما بتواند تک‌فوتون‌ها را تشخیص دهد، با احتساب اینکه هر یک انرژی‌ای برابر با ۱۰ تا ۱۹ ژول دارند، تصویری تاثیرگذار از قدرت حسگرهای بیولوژیکی انسان خواهیم داشت.

مهندسان و فیزیک‌دان‌ها آرزو دارند که بتوانند چنین دقت و حساسیتی را در ماشین‌های خودشان و در محیط‌های گرم و مرطوب پیاده‌سازی کنند. اگر ما ماشین‌های ساخت خود را براساس حسگرهای بیولوژیکی خودمان مدل‌سازی کنیم، به اهداف بزرگ‌تری دست خواهیم یافت. همان‌طور که محدودیت‌های حسی‌مان بر ما آشکارتر می‌شود، می‌توان انتظار پیشرفت‌های بزرگ‌تری را در فناوری داشت.

Let’s block ads! (Why?)

ادامه مطلب

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *