В 2016 году в истории изучения одной из самых важных систем коммуникации человека с миром — зрения — случился важный прорыв. Исследователи сумели экспериментально показать, что одного-единственного кванта света достаточно, чтобы сигнал от него дошёл до зрительной коры.
О «способности человеческого глаза распознавать отдельные фотоны» пишут давно — даже в учебниках. Однако может ли человек увидеть один фотон, было неясно. Ясно было, что этого фотона видимого света должно хватить на измерение конформации белка родопсина, светочувствительной молекулы, которой мы «видим». Однако достаточно ли будет этого фотона для того, чтобы, по принципу «всё или ничего» случилось «всё» и отработала вся цепочка: сетчатка — зрительный нерв — зрительная кора, и человек увидел свет. До сих пор экспериментаторам удавалось показать, что для того, чтобы увидеть свет, нужно 5-7 фотонов.
Новый эксперимент удался в первую очередь, благодаря тому, что Алипаша Вазири (Alipasha Vaziri) и его коллеги из венского Исследовательского института молекулярной патологии сумели создать устройство, достоверно испускающее в направлении глаза испытуемого один-единственный фотон.
Дальнейшее было делом техники: 30 тысяч попыток испытуемых увидеть, “вышел” фотон из устройства или нет (а выходил он реже, чем в каждом десятом тесте – чуть менее 2500 раз). И оказалось, что фотоны достовернее видят, чем просто угадывают (51,6 процента).
Более того, если второй фотон “приходил” на сетчатку не позже, чем через 10 секунд, чем первый, вероятность правильного ответа увеличивалась до 56 процентов.
Статья учёных опубликована в журнале Nature Communications.
Текст: Алексей Паевский