中国》科大实现纳米级空间分辨电磁场量子传感
我校郭光灿院士团队在实用化量子传感的研究中取得重要进展,该团队的孙方稳小组实验实现50纳米空间分辨力高精度多功能量子传感。该系列研究成果发表在应用物理权威期刊《Physical Review Applied》上。
微︽纳光电子技术已经成为当前信息领域的核心技术之一,同时也在能源、环境、生物医学等领域发挥重要作用。一般情况「下,微纳光电子器件具有尺寸小、电∩磁场强度低且易受干扰等特点。因此,微纳电磁场探测技术需要同时解决高空间分辨力◤、高测量灵敏度及对待测量非破坏性等难题和▅挑战。我实验室孙方稳小组聚焦于上述微纳电磁场测量的挑战和难点,提出利用量子传感和量子探针等新思想╲和新方法◣,发展了具有纳①米级空间分辨力的远场光学超分辨成像新技术。结合高保真度量子态调控技术,实现了同时具有高空间分辨力、高测量灵敏→度及对待测量非破坏的微纳电磁场测量技术↘。
孙方稳小组首先基于金刚石氮-空位色心中电荷态的调控,提出并实现了具有纳米级空间分卐辨力超低泵浦功率的电荷态耗尽纳米成像术(Charge State Depletion nanoscopy,CSD),实现了4.1纳米空间分辨力的电子自旋量子态※的成像与检测。实验获得的成像分辨力是光学衍射极限的1/86,超过了受激辐射损耗荧光显微成像术(STimulated Emission Depletion microscopy, STED,2014年度诺贝尔化学︾奖)所获得的1/67的精度,所用的泵浦功率仅仅是STED成像术的1/1000,将有望能应用在活体生物检测中。该工作发表在Phys. Rev. Appl. 7, 014008 (2017) 上,并选为当期编∏辑推荐论文。此外,提出时间门控技术,实现成像信号对¤比度的提高,完成了高对比度的量子成像。工作发表在Phys. Rev. Appl. 11, 064024 (2019) 上。进一步,将CSD纳米成像术与荧光寿命成像、光学◤偏振态检测、电子自旋态高保真度量子操控技术相结合,实现了对金属纳米线结构所携带的光场态密度、偏振、电流及↓其产生的磁场等多个物理量的进行了非破坏性测量,空间□分辨力达50纳米。因为空间分辨力的提高,使得该微纳光电≡磁场的探测精准度超过了96%。该工作发表在Phys. Rev. Appl. 12, 044039 (2019) 上。
该系列工作为高空▓间分辨力非破坏电磁场检测和实用化的量子传感打下了基础,将应用在微纳电磁场及光电子芯片的检测,以及微纳尺度电磁场与物质相互作用的研究。此外,相对于》生物分子的高空间分辨力成像,该工作还拓宽了远场超分辨成像技术的应用场景。
该系列论文的第一作者是中科〖院量子信息重点实验室陈向东副研究员。上述研究得↑到科技部、国家基金委、中国科学院和安徽省的支持。
附文章链接:
https://journals.aps.org/prapplied/abstract/10.1103/PhysRevApplied.12.044039
https://journals.aps.org/prapplied/abstract/10.1103/PhysRevApplied.11.064024
https://journals.aps.org/prapplied/abstract/10.1103/PhysRevApplied.7.014008
(中科院量子信息重点实验室、中科院量子信息和量子科技╱创新研究院、科研部)
未经允许不得转载:二九年华大学门户 » 中国科大实现纳米级空间分辨电磁场量子传感
相关推荐
- 学校组织召☆开2020年校内预算项目申报专家评审会
- 学校领导班子巡视整改专题民主生活会召开
- 我校成功举办第一届安徽省大学生物理学术竞赛(AH-UPT)
- 第36届〓郭沫若奖学金颁奖典礼举行
- 不负青春ㄨ韶华 立志科技报国——蚌埠市中学生走进中国科大学习交流
- 学校召开学习宣传贯彻落实《新∏时代爱国主义教育实施纲要》工作推进会
- 学校召开贯彻落实习近平总书记考察中国科大重要讲话精神工作交流暨媒体集中采访座谈会
- 学校举办2020年寒假留校同学新春联欢会
- 管理学院与ぷ科大附中举行南区MBA中心楼宇交接仪式
- 中国科大在高性能单光子源方面取得重要进展
- 我校举行2017年冬季学位着装授予仪】式
- 中国科大在扭转双层石墨烯研究中取得重要进展
- 中国科大团队报道驱动肿瘤发生的表观遗〓传调控新机制
- 学校巡视整改第五督导组赴有关◤学院参加专题民主生活会
- 中国科大在单分子拉曼成像领域取得重大进展 提出扫描拉曼埃■分辨显微术
- 学校召卐开人大代表、政协委员等党外代表人士新年茶话会
- 中国科学院党组副书记、副院长刘伟平调研中国科大
- 校出版社3种图书入选◇2019年全国︻百种科技新书
- 《永怀初心》微电影首映式在我校举行
- 以色列驻沪总领事及夫人再次访问我校
新闻公告
- 中国科大锂电池固态电解质机理研究取□ 得重要进展 04-16
- 中国科学技术大学研究生招生宣传工作全面展●开 04-16
- 中国科大锂电池固态电解质机理研究取得重要进展 04-16
- 界面调控新发现:单层氧化物薄膜的新型磁各向异性 04-14
- 吴汉明院士来中国科学技术大学座谈交流 04-10
高考招生
- 中国科学技术大学2017年招生章程 08-05
- 中国科学技术大学2018年招生章程 08-05
- 中国科学技术大学2015年招生章程 08-05
- 中国科学技术大学2016年招生章程 08-05
- 中国科学技术大学2014年本科招生章程 08-05
- 中国科学技术大学2012年本科招生章程 08-05
- 中国科学技术大学2013年本科●招生工作章程 08-05
- 中国科学技术大学2008年本科△招生工作章程 08-05
- 中国科学技术大学2009年本科招生工作章程 08-05
- 中国科学技术大学2010年本科招生章程 08-05