Людина дійсно змогла побачити одиночний фотон

Чутливість рецепторів сітківки і зорових нейронів дозволяє помічати і усвідомлювати світло окремих фотонів. Цю здатність вперше продемонстрували експерименти, результати яких опубліковані в журналі. Учебники анатомії звично пишуть про здатність людського ока розрізняти поодинокі фотони, проте все трохи складніше. Чутливості фоторецепторів нашої сітківки, дійсно, достатньо для того, щоб спрацьовувати під дією одного-єдиного фотона. Однак щоб по-справжньому побачити це світло, рецептор повинен збудити відповідний нейрон, сигнал повинен досягти зорових центрів мозку, а потім - і свідомості. Ще кілька десятиліть тому було показано, що 5-7 фотонів побачити цілком можливо (Hecht et al. Energy, quanta and vision. J. Opt. Soc. Am. 38, 196–208, 1942). Але питання про те, чи може один-єдиний фотон активувати весь цей ланцюжок, залишалося відкритим досі. "Наскільки нам відомо, наші експерименти дають перше свідчення безпосереднього сприйняття одиничного фотона, - пишуть Аліпаша Вазірі (Alipasha Vaziri) і його колеги з віденського Дослідницького інституту молекулярної патології. Попередні спроби вирішити це питання наштовхувалися на брак відповідних технологій, недостатню статистику при мінімальному числі фотонів, і неідеальні психофізіологічні процедури ". Команді Вазірі вдалося сконструювати квантовий оптичний пристрій, що випускає окремі фотони. Піддослідних поміщали в темну кімнату, в наглухо ізольовану від світла камеру. Після спрацювання джерела фотонів їм пропонувалося відповісти, чи помітили вони відповідний спалах світла, чи ні, і наскільки впевнені вони у своїй відповіді (за шкалою від одного до трьох). В цілому було вироблено понад 30 тис. спроб, включаючи майже 2,5 тис. випускань фотонів. Помітити його піддослідним вдавалося злегка, але достовірно частіше, ніж при повністю випадковому розкиді відповідей: у 51,6 відсотку випадків. Як правило, вони не були досить впевнені в обраному варіанті, але якщо оцінювали цю впевненість на три бали з трьох, то число ймовірність вірної відповіді досягало вже приблизно 60 відсотків. Цікаво, що спостереження одиничного фотона помітно підвищувало шанси помітити наступний - до 56 відсотків. Цей ефект вчені відзначали протягом приблизно 10 секунд після реєстрації першого фотона. Можливо, це спостереження стимулює додаткову адаптацію ока до умов екстремально слабкого освітлення.