鎮店之寶

行業企業市場標準科技新品會議展會政策原創

中國科大實現納米級空間分辨電磁場量子傳感

儀表研發 2019年10月23日 10:29:58 來源:中國科學技術大學人氣:16614
  【儀表網 儀表研發】中國科學院院士、中國科學技術大學教授郭光燦團隊在實用化量子傳感的研究中取得新進展,該團隊的孫方穩小組實驗實現50納米空間分辨力高精度多功能量子傳感。該系列研究成果發表在應用物理期刊Physical Review Applied 上。
 
  微納光電子技術已經成為當前信息領域的核心技術之一,同時也在能源、環境、生物醫學等領域發揮重要作用。一般情況下,微納光電子器件具有尺寸小、電磁場強度低且易受干擾等特點。因此,微納電磁場探測技術需要同時解決高空間分辨力、高測量靈敏度及對待測量非破壞性等難題和挑戰。孫方穩小組聚焦于上述微納電磁場測量的挑戰和難點,提出利用量子傳感和量子探針等新思想和新方法,發展了具有納米級空間分辨力的遠場光學超分辨成像新技術。結合高保真度量子態調控技術,實現了同時具有高空間分辨力、高測量靈敏度及對待測量非破壞的微納電磁場測量技術。
 
  孫方穩小組首先基于金剛石氮-空位色心中電荷態的調控,提出并實現了具有納米級空間分辨力超低泵浦功率的電荷態耗盡納米成像術(Charge State Depletion nanoscopy,CSD),實現了4.1納米空間分辨力的電子自旋量子態的成像與檢測。實驗獲得的成像分辨力是光學衍射極限的1/86,超過了受激輻射損耗熒光顯微成像術(STimulated Emission Depletion microscopy, STED,2014年度諾貝爾化學獎)所獲得的1/67的精度,所用的泵浦功率僅僅是STED成像術的1/1000,將有望能應用在活體生物檢測中。該工作發表在Phys. Rev. Appl. 7, 014008 (2017) 上,并選為當期編輯推薦論文。此外,研究人員提出時間門控技術,實現成像信號對比度的提高,完成了高對比度的量子成像。工作發表在Phys. Rev. Appl. 11, 064024 (2019) 上。進一步,將CSD納米成像術與熒光壽命成像、光學偏振態檢測、電子自旋態高保真度量子操控技術相結合,實現了對金屬納米線結構所攜帶的光場態密度、偏振、電流及其產生的磁場等多個物理量進行非破壞性測量,空間分辨力達50納米。因為空間分辨力的提高,使得該微納光電磁場的探測精準度超過了96%。該工作發表在Phys. Rev. Appl. 12, 044039 (2019) 上。
 
  該系列工作為高空間分辨力非破壞電磁場檢測和實用化的量子傳感打下了基礎,將應用在微納電磁場及光電子芯片的檢測,以及微納尺度電磁場與物質相互作用的研究。此外,相對于生物分子的高空間分辨力成像,該工作還拓寬了遠場超分辨成像技術的應用場景。
 
  該系列論文的第一作者是中科院量子信息重點實驗室副研究員陳向東。上述研究得到科技部、國家基金委、中科院和安徽省的支持。
關注本網官方微信 隨時閱專業資訊
儀表站APP 讓生意更簡單
@儀表網

全年征稿 / 資訊合作

聯系郵箱:[email protected]

我要評論

所有評論僅代表網友意見,與本站立場無關。

  • 凡本網注明"來源:儀表網"的所有作品,版權均屬于儀表網,未經本網授權不得轉載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經本網授權使用作品的,應在授權范圍內使用,并注明"來源:儀表網"。違反上述聲明者,本網將追究其相關法律責任。
  • 本網轉載并注明自其它來源的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網贊同其觀點或證實其內容的真實性,不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網站或個人從本網轉載時,必須保留本網注明的作品來源,并自負版權等法律責任。
  • 如涉及作品內容、版權等問題,請在作品發表之日起一周內與本網聯系,否則視為放棄相關權利。
  • 合作、投稿、轉載授權等相關事宜,請聯系本網。聯系電話:0571-87759945,QQ:1103027433。
成豐儀表——中國第三代流量計領軍品牌


返回首頁
美國dwyer
關閉
pk10打负盈利不打偏