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安徽網、大皖客戶端訊 據中國科大官網消息,中國科大郭光燦院士團隊在實用化量子傳感的研究中取得重要進展,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權威期刊《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。中國科大實驗室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,