Direkte Unterscheidung von Quantenzuständen durch das menschliche Auge

Es wurden enorme Fortschritte bei der Erzeugung und Erkennung von strukturiertem Licht erzielt, das vorteilhafte Ausbreitungseigenschaften wie quantisierten Bahndrehimpuls (OAM), Nichtbeugung und Selbstheilung besitzt. Diese speziellen Strahlen finden Anwendung in der Mikroskopie, der Kodierung und Multiplexierung von Kommunikation sowie der Manipulation von Materie. Hier bringen die Forscher den Werkzeugkasten des strukturierten Lichts erstmals in die Sehwissenschaften und erweitern den Raum möglicher Reize.

Eine gesunde Makula besitzt azimutal geordnete dichroitische Fasern, die als radialer Polarisationsfilter wirken und es einem typischen Menschen ermöglichen, linear polarisiertes Licht durch die entoptischen Phänomene, die als Haidinger-Bürsten bekannt sind, wahrzunehmen. Trotz des großen Interesses an der Anwendung dieses Phänomens zur Erkennung der altersbedingten Makuladegeneration hat bisher kein Gerät eine breite Akzeptanz im klinischen Umfeld gefunden. Dies liegt an der Schwierigkeit, Haidingers Pinsel zu beobachten, an den ungenauen Messwerten, die mit diesem Test ermittelt werden können, und an der Schwierigkeit, Patienten während dieser Tests zu unterweisen.

Mithilfe der quanteninspirierten Toolbox, die im Bereich des strukturierten Lichts entwickelt wurde, können die Forscher polarisationsgekoppelte OAM-Lichtzustände direkt auf die Netzhaut einer Person projizieren. Dies ermöglicht es den Forschern, willkürliche entoptische Muster im Sehvermögen einer Person zu erzeugen, die auf der Struktur und chemischen Zusammensetzung ihrer subjektiven Makula basieren, und die Forscher haben die Möglichkeit, eine Litanei neuartiger diagnostischer Tests zu entwickeln, um den Zustand der Makula zu charakterisieren und zu quantifizieren.