Seeing Just One PhotonScientists ha

Seeing Just One Photon
Scientists have explored the visual sensitivity of both humans and animals using classical light sources such as lamps and light-emitting diodes. But understanding how retinal cells respond to single photons would enable a precise calculation of their quantum efficiency—the ratio of the number of detected photons to the number of incident photons. Such measurements could lead to creative ways of engineering single-photon detectors based on nature’s design of the eye.

Leonid Krivitsky at the Data Storage Institute in Singapore and his collaborators have now devised an experiment to reliably generate single photons and measure the quantum efficiency of retinal rod cells, which were taken from ten adult male African clawed toads. Krivitsky and his team produced pairs of 532 nanometer (nm) photons using spontaneous parametric down-conversion—a technique that involves passing a laser beam through a nonlinear crystal to produce two photons with twice the wavelength. One of the 532-nm photons was sent toward a photodiode, which triggered the release of the other photon into an optical fiber directed to the rod cells. The researchers, reporting in Physical Review Letters, measured current pulses induced by the absorption of the single photons and determined that the quantum efficiency of the rod cells was 29±4.7%, remarkably similar to estimates of human rod cell quantum efficiency based on behavioral experiments.

The authors’ setup is capable of measuring the quantum efficiency of rod cells at different wavelengths, which would provide a better understanding of the functional properties of the eye. Their experiments could furthermore lead to new clues about the origins of diseases resulting in blindness. – Katherine Kornei

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

เห็นเพียงหนึ่งโฟตอน
นักวิทยาศาสตร์ได้สำรวจความไวภาพของทั้งมนุษย์ และสัตว์ใช้คลาสสิกแหล่งเช่นโคมไฟและไฟ– diodes เปล่งแสง แต่เข้าใจว่า retinal เซลล์ตอบสนอง photons เดียวจะเปิดการคำนวณแม่นยำประสิทธิภาพของควอนตัมซึ่งอัตราส่วนของจำนวน photons ตรวจพบจำนวน photons เหตุการณ์ วัดดังกล่าวอาจนำไปสู่วิธีการสร้างสรรค์ของวิศวกรรมตรวจจับโฟตอนเดี่ยวตามธรรมชาติของการออกแบบของตา

ตอนนี้เลโอ Krivitsky สถาบันเก็บข้อมูลในสิงคโปร์และผู้ร่วมงานของเขาได้คิดค้นการทดลองได้สร้าง photons เดียว และวัดประสิทธิภาพเซลล์จอประสาทตาร็อด ซึ่งได้มาจาก 10 ผู้ใหญ่ชายแอฟริกาเล็บสั้น toads ควอนตัม Krivitsky และทีมของเขาผลิตคู่ photons nanometer (nm) 532 ใช้พาราเมตริกอยู่แปลงลงคือเทคนิคที่เกี่ยวข้องกับการผ่านแสงเลเซอร์ผ่านคริสตัลไม่เชิงเส้นการผลิต photons สองกับสองความยาวคลื่น หนึ่ง photons 532 nm ได้ส่งไปทาง photodiode ซึ่งของเราจะเป็นใยแก้วนำแสงส่งตรงไปยังเซลล์ร็อด นักวิจัย รายงานตัวตรวจสอบทางกายภาพ วัดกะพริบปัจจุบันเกิดจากการดูดซึมของ photons เดียว และกำหนดว่า ประสิทธิภาพควอนตัมของเซลล์ร็อดคือ 29±4.7% การประเมินประสิทธิภาพควอนตัมเซลล์มนุษย์รอดขึ้นอยู่กับพฤติกรรมการทดลองเหมือนกัน

การตั้งค่าของผู้เขียนมีความสามารถในการวัดประสิทธิภาพควอนตัมของร็อดเซลล์ที่แตกต่างกันความยาวคลื่น ซึ่งจะมีความเข้าใจคุณสมบัติการทำงานของตา นอกจากนี้การทดลองของพวกเขาอาจทำให้เบาะแสใหม่เกี่ยวกับต้นกำเนิดของโรคที่เกิดขึ้นในตาบอด – Kornei แคทเธอรีน

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

เห็นเพียงหนึ่งโฟตอน
นักวิทยาศาสตร์ได้สำรวจความไวภาพของทั้งมนุษย์และสัตว์โดยใช้แหล่งกำเนิดแสงคลาสสิกเช่นโคมไฟและไดโอดเปล่งแสง แต่เข้าใจว่าเซลล์จอประสาทตาตอบสนองต่อโฟตอนเดียวที่จะทำให้การคำนวณที่แม่นยำของประสิทธิภาพอัตราส่วนควอนตัมของพวกเขาจำนวนของโฟตอนที่ตรวจพบจำนวนของโฟตอนเหตุการณ์ที่เกิดขึ้น วัดดังกล่าวอาจนำไปสู่วิธีที่สร้างสรรค์ของเครื่องตรวจจับวิศวกรรมเดียวโฟตอนขึ้นอยู่กับการออกแบบของธรรมชาติของตาLeonid Krivitsky ที่จัดเก็บข้อมูลสถาบันในสิงคโปร์และทำงานร่วมกันของเขาตอนนี้ได้วางแผนการทดลองอย่างน่าเชื่อถือสร้างโฟตอนเดียวและวัดประสิทธิภาพควอนตัมของจอประสาทตา ก้านเซลล์ซึ่งถูกนำมาจากสิบผู้ใหญ่คางคกเล็บเพศชายแอฟริกัน Krivitsky และทีมของเขาผลิตคู่ 532 นาโนเมตร (นาโนเมตร) โฟตอนโดยใช้ตัวแปรธรรมชาติลงแปลงเทคนิคที่เกี่ยวข้องกับการส่งผ่านแสงเลเซอร์ผ่านผลึกไม่เป็นเชิงเส้นในการผลิตสองโฟตอนที่มีความยาวคลื่นเป็นครั้งที่สอง หนึ่งในโฟตอน 532 นาโนเมตรถูกส่งไปยังโฟโตไดโอดซึ่งเรียกการปล่อยโฟตอนอื่น ๆ เข้าไปในใยแก้วนำแสงไปยังเซลล์คัน นักวิจัยรายงานในการทบทวนทางกายภาพจดหมายวัดชีพจรปัจจุบันที่เกิดจากการดูดซึมของโฟตอนเดียวและเห็นว่ามีประสิทธิภาพควอนตัมของเซลล์คันเป็น 29 ± 4.7% อย่างน่าทึ่งคล้ายกับประมาณการของแกนของมนุษย์ที่มีประสิทธิภาพควอนตัมเซลล์ขึ้นอยู่กับพฤติกรรมการทดลอง . ติดตั้งผู้เขียน 'มีความสามารถในการวัดประสิทธิภาพควอนตัมของเซลล์คันในช่วงความยาวคลื่นที่แตกต่างกันซึ่งจะให้ความเข้าใจที่ดีขึ้นของคุณสมบัติการทำงานของตา การทดลองของพวกเขานอกจากนี้ยังอาจนำไปสู่เบาะแสใหม่เกี่ยวกับต้นกำเนิดของโรคที่ทำให้เกิดการตาบอด - แคทเธอรี Kornei

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

เห็นนักวิทยาศาสตร์เพียงหนึ่งโฟตอน
มีการสํารวจความไวภาพของทั้งมนุษย์และสัตว์ โดยใช้แหล่งที่มาของแสงคลาสสิกเช่นโคมไฟไดโอดเปล่งแสง . แต่เข้าใจว่า จอประสาทตา เซลล์ตอบสนองต่อโฟตอนเดี่ยวจะช่วยคำนวณที่แม่นยำของประสิทธิภาพควอนตัมของอัตราส่วนของจำนวนโฟตอนโฟตอนพบจำนวนของเหตุการณ์มาตรการดังกล่าวอาจนำไปสู่วิธีสร้างสรรค์งานตรวจจับโฟตอนเดี่ยวตามแบบธรรมชาติของตา

Leonid Krivitsky กล่าวว่าในการจัดเก็บข้อมูลสถาบันในสิงคโปร์และผู้ร่วมงานมีการวางแผนการทดลองได้สร้างโฟตอนเดี่ยว และวัดประสิทธิภาพของ retinal rod จำนวนเซลล์ ซึ่งนำมาจากแอฟริกาสิบผู้ใหญ่ๆ คางคกและทีมงานของเขาผลิต Krivitsky กล่าวว่าคู่ของ 532 นาโนเมตร ( nm ) โฟตอนโดยใช้พารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องกับธรรมชาติ down-conversion-a เทคนิคผ่านลำแสงเลเซอร์ผ่านเส้นคริสตัลผลิตสองโฟตอนที่มีสองความยาวคลื่น หนึ่งใน 532 nm โฟตอนถูกส่งต่อโฟโตไดโอด ทำให้การปล่อยโฟตอนอื่นเป็นใยแก้วนำแสงเข้าสู่เซลล์คันเบ็ดนักวิจัยได้รายงานในจดหมายตรวจสอบทางกายภาพ วัดกระแสพัลส์ที่เกิดจากการดูดกลืนโฟตอนเดี่ยว และระบุว่า ควอนตัมประสิทธิภาพเซลล์ร็อดเป็น 29 ± 4.7 % บนคล้ายกับการประเมินประสิทธิภาพควอนตัมร็อดเซลล์มนุษย์บนพื้นฐานของการทดลองพฤติกรรม

ของผู้เขียน การติดตั้งสามารถวัดประสิทธิภาพควอนตัมของเซลล์ร็อดที่ความยาวคลื่นที่แตกต่างกัน ซึ่งจะช่วยให้ความเข้าใจในคุณสมบัติของตา การทดลองของพวกเขานอกจากนี้ยังนำไปสู่เบาะแสใหม่เกี่ยวกับต้นกำเนิดของโรคที่เกิดในผู้พิการทางสายตา kornei ) แคทเธอรีน