超越光子抽取噪声：光谱测光中的化学极限

本文探讨了光谱测光（即光谱浓度测量）中由分子化学过程所施加的精度限制。我们采用 recently developed的Photon-resolved Floquet theory，这种理论是为处理更高阶测量统计而发展出来的推广Maxwell-Bloch theory。我们分析了一个受化学反应支配的分子模型系统，其中电子和光学性质取决于化学状态。对灵敏度边界的分析揭示了：（i）相位测量比强度测量更敏感；（ii）灵敏度呈三种 regime：受光子抽取噪声限制、受化学限制以及中间状态；（iii）随反应速率变化，灵敏度会出现转折，这源于相干电子动力学与非相干化学动力学之间的相互作用。我们的发现表明，必须考虑化学特性，才能准确估计光谱测光的最终精度限制。