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研究发现人类可以分辨单个光子

发布时间: 2016-07-20 10:15:56  |  来源: 中国科学报  |  作者: 红枫  |  责任编辑: 科学频道

本报讯一项新研究发现,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。相关成果7月19日在线发表于《自然—通讯》。

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限制,与产生光子的光源有关。

美国纽约洛克菲勒大学Alipasha Vaziri与同事使用量子光学技术设计了一个单光子光源,并通过3位参试者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,其中一个光子射向参试者的眼睛,另一个光子则射向一台高感光度的相机。每次实验都向被试者呈现了两个光刺激,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)。参试者需要说明哪个刺激包含了光信号。

根据参试者在30767次实验中的表现,研究人员发现,参试者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。(红枫)

文章来源: 中国科学报
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