211service.com
Hoe mensen te verstrikken (vervolg)
Het oog is een opmerkelijke detector. Neurowetenschappers weten al lang dat een enkele staaf uit een netvlies kan reageren op enkele fotonen. Dat is vergelijkbaar met de beste kunstmatige detectoren.
Maar de prestaties van levende en ademende mensen zijn aanzienlijk slechter. Wanneer onderzoekers fotonen in de ogen van vrijwilligers schieten, zijn er ongeveer honderd fotonen nodig om op betrouwbare wijze een reactie op te wekken. Een groot deel van dit verschil is te danken aan het feit dat slechts ongeveer 10 procent van de fotonen die het hoornvlies binnenkomen, ook daadwerkelijk het netvlies bereiken.
Maar dat laat nog een orde van grootte tussen de detectie-efficiëntie van individuele staafjes en het gedrag van mensen. Waarom het verschil?
Vandaag geven Gibran Manasseh en vrienden van de Universiteit van Genève een antwoord.
Deze jongens schoten verschillende aantallen fotonen in de ogen van 12 gezonde vrijwilligers en aan wie ze vroegen op een knop te drukken als ze een flits waarnamen. Tegelijkertijd maten de onderzoekers de hersenactiviteit van elke vrijwilliger met behulp van EEG-opnames.
De resultaten zorgen voor interessante lectuur. Deze jongens zeggen dat de helft van de proefpersonen regelmatig valse positieven rapporteerde, door te zeggen dat ze een flits zagen als er geen fotonen waren verzonden.
Ze zeggen dat het netvlies zelf wat ruis introduceert, maar hun nieuwe resultaat is dat de hersenen zelf nog meer ruis introduceren. De hersenen leveren een grote bijdrage aan de afname van de gevoeligheid, concluderen ze.
Waarom is dit belangrijk? Deze groep aan de Universiteit van Genève onder leiding van Nic Gisin heeft een ander interessant project in de maak waar we eerder naar hebben gekeken.
In 2008 berekenden deze jongens dat het voor mensen mogelijk zou moeten zijn om verstrengeling te ervaren, het vreemde kwantumfenomeen waarin twee objecten hetzelfde bestaan delen, ook al zijn ze ruimtelijk gescheiden.
Natuurkundigen meten routinematig verstrengeling in het laboratorium. Ze creëren een paar verstrengelde fotonen en sturen deze naar detectoren op verschillende plaatsen. Een meting aan het ene foton heeft direct invloed op het andere, ongeacht de afstand ertussen. Dat noemde Einstein spookachtige actie op afstand.
Het idee van Gisin en co is dat je een of beide detectoren zou kunnen vervangen door menselijke ogen. Het proces van het zien van een enkel foton zou gelijk staan aan het meten ervan, wat onmiddellijk het andere foton zou beïnvloeden.
Dat zou moeten werken wanneer detectoren enkele fotonen kunnen spotten, zoals enkele staafjes kunnen doen.
Sindsdien hebben ze ontdekt dat het experiment aanzienlijk moeilijker is omdat mensen meer fotonen nodig hebben om ze te zien. In 2010 produceerden ze een paper waarin ze de uitdaging onderzochten om het vereiste aantal fotonen te verstrengelen.
Dit laatste werk is belangrijk omdat het probeert het soort ruis te kwantificeren dat een dergelijk experiment zou veroorzaken. Dit zal een belangrijke factor zijn als en wanneer ze ooit proberen een mens te gebruiken in een dergelijk verstrengelingsexperiment.
Wat duidelijk is, is dat experimenten met menselijke verstrengeling steeds moeilijker worden. We houden onze ogen open voor de volgende aflevering.
Referentie: arxiv.org/abs/1208.1652 : Retinale en post-retinale bijdragen aan de kwantumefficiëntie van het menselijk oog