計算單個光子有助於解開宇宙的奧祕

美國國家標準與技術研究所（NITS）的研究人員開發的一種新型相機可以幫助我們定位外星生命。這個相機有超過1000個感測器，它可以計數單個光子的數量和探測暗物質的存在。根據發表在《光學快報》（Optics Express）日報上的一份報告顯示，當此相機與太空望遠鏡一同使用時，它可以讓科學家找到生命存在的化學跡象。

這款相機裡面的感測器通過超導奈米線執行，這意味著它能使電阻消失，從而驅逐磁場。由於其極低的暗計數率，感測器允許相機捕捉單個光子，而且更加適合探測暗物質的存在。而暗計數率是量化噪音干擾相機感測器的程度。

NITS電子工程師瓦倫·韋爾馬（Varun Verma） 在一份宣告中表示，他們已經有了如何使用這款相機的計劃。

韋爾馬說；“我製作這款相機的主要動機是美國國家航空航天局（NASA）的起源太空望遠鏡專案，該專案研究使用這些陣列來分析太陽系外環繞恆星的行星的化學組成方式。”

這些研究人員通過觀察穿過行星大氣層向地球發射的星光來探測地球外的生命跡象。

“我們的想法是當它在其母星前經過時，觀察其大氣邊緣的光的吸收光譜（以此來觀測地外生命跡象）”，韋爾馬解釋道，“吸收特徵告訴你大氣中的元素，特別是那些可能產生生命的元素，比如水、氧氣和二氧化碳。這些元素的特徵是處於遠紅外光譜，而該區域還尚未出現大面積的單光子計數探測陣列，所以我們從美國國家航空航天局（NASA）獲得了少量資金，看看我們是否能夠幫助解決這個問題。”

這個團隊用於照相機的超導奈米線除了能夠幫助科學家尋找外星人外，還可以做一些非常驚人的事情。正如NIST團隊在2015年證明的那樣，它們能夠用來進行我們之前沒有時間測試的物理實驗。

NIST的研究人員利用這項技術測試了愛因斯坦的“遠距離幽靈行動”概念。這一概念，也被稱為量子糾纏，表明兩個粒子可以以這樣一種方式糾纏，即它們的屬性將永遠相互關聯，無論它們相距多遠。當你測量一個粒子時，它的性質總是反映另一個粒子的性質。

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美國國家標準與技術研究所的研究人員利用超導奈米線測量了兩個糾纏光子，發現遠距離的幽靈行動是非常真實的。量子糾纏也被其他許多研究小組證實是一種真實存在的現象。

除了尋找外星人，這些NIST 的研究人員還在研究如何利用他們的相機來研究暗物質，因為暗物質仍然是一種被高度誤解的物質。因為攝像機接受到的噪音很小，他們也許能夠發現之前不可能發現的暗物質。

相關知識

外星生命指存在於地球以外的生命體。這個概念囊括了簡單的細菌到具有高度智慧的“外星人”。研究和測試關於外星生命猜想的學科被稱作地外生物學或天體生物學。自從20世紀中葉以來，人類一直使用包括探測地球之外的電波、天文望遠鏡觀測潛在的宜居行星等方法探測外星生命存在的跡象，但迄今為止並沒有確切證據表明外星生命的存在。有人認為發現外星人的機率很小，也有很多人認為外星生命幾乎必定存在。

參考資料

1.Wikipedia百科全書

2.天文學名詞

3. Thor Benson-小李小李就不理你