原标题：People can sense single photons

人类竟然可以观察到微弱至单个光子的闪光！近日，一项发表于Nature Communications上的研究似乎解决了70多年来测定人类视觉极限的难题。

“人类是否可以看见单个光子？”来自伊利诺伊大学香槟分校的量子光学研究员Paul Kwiat的回答是“我们可以！”同时，Paul Kwiat还表示，该研究中所用的这项技术为检测量子效应（比如一个光子同时出现在两个地方）如何影响生物开辟了新的道路。

“而最令人感到神奇的是，我们似乎不是‘看到’光，而是利用想象的极限去‘感受’。”领导该研究项目的洛克菲勒大学物理学家Alipasha Vaziri说道。

脊椎动物的光感细胞十分敏感，它们被称为视杆细胞。青蛙实验已经表明，视杆细胞可以对单个光子做出响应。但是，由于视网膜在处理信息时会将虚假警报进行“降噪”，因此研究者无法确认受到刺激的视杆细胞能否触发信号并传递给大脑，也就不能确定人类是否能够有意识地感知这种信号了。同时，测试人类视觉极限的实验还需要等待能够准确地发出一个光子的量子光学装置出现。

2015年6月，物理学家Rebecca Holmes及其同事Kwiat就已经证实人类可以感受少至三个光子的闪光。但是该团队并没有检测出这种感知能力的极限——即对单个光子的响应。

在Vaziri的试验中，三个受试者坐在全黑环境约40分钟，然后注视一个光学系统。当他们按下按钮之后会听到两种声音，这两种声音间隔1秒。其中一种声音可能伴随着一个光子发射。受试者必须说出他们在哪种情况下看到了一个光子，并告知确信度如何（程度从1到3）。许多情况下受试者都是错误的，这个结果在意料之中，因为多于90%的光子在进入眼睛后并未到达视杆细胞，它们被吸收或者反射到了眼睛的其他部位。但是，受试者答案的正确率仍然比让他们随机猜测的正确率高，并且当他们的答案正确时，他们的确信度也更高。

这三位受试者进行了2400次试验。研究人员认为，大量的试验数据足以说明单个光子的确可以被人感知到。但是，并非所有的研究者都认为这个结论可靠。新加坡科学技术和研究机构的物理学家Leonid Krivitskiy对该实验仅有三个受试者表示怀疑。并且他还指出，受试者全部是男性，而男性与女性的视觉生理机能是有所不同的。不过Krivitskiy相信如果该实验采用更多的受试者，那么作者的方法确实可以解决问题。

Vaziri还计划检测视觉系统对处在各种量子态的光子是如何做出响应的，尤其是那种处于叠加态的光子。一些物理学家建议该实验可以用来检测叠加态是否能够在人类的感觉系统中存在，并且被大脑所感知。

（本文来自生物探索、Nature）