迈向纳米级量子光学成像：利用光子数分辨探测器计数发光体
量子物理
2022-04-05 v1 光学
摘要
对生物路径的基本理解需要 minimally invasive 的纳米级光学分辨率成像。许多高分辨率成像方法依赖于单发光体（如荧光分子或量子点）的定位。精确确定成像体积中此类发光体的数量对若干应用至关重要；然而，在常用基于强度的显微镜中，若无系统参数的先验知识，无法区分单个发光体。在此我们探讨如何利用光子数分辨探测器对发射光子的量子测量来解决这一挑战性任务。在所提出的新方法中，计数发光体的问题简化为确定发射光子与泊松极限之间差异的任务。我们表明，对来自发光体群的发射光子数进行量子测量，能够同时确定发光体数量与发射概率。该方法可应用于任意类型发光体，包括拉曼与红外发光体，这使其成为实现超分辨率光学成像的真正通用途径。该新方法的缩放律由克拉美—罗下界给出，并界定了此技术用于纳米分辨率量子光学成像的程度。
引用
@article{arxiv.2110.03893,
title = {En route to nanoscopic quantum optical imaging: counting emitters with photon-number-resolving detectors},
author = {Shuo Li and Wenchao Li and Vladislav V. Yakovlev and Allison Kealy and Andrew D. Greentree},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.03893},
year = {2022}
}