基于I型SPDC频率纠缠双光子束的DNA与亚甲基蓝高精度量子透射测量
量子物理
2021-03-23 v1
摘要
利用在 BBO 非线性晶体(NLC)中通过 I 型自发参量下转换(SPDC)过程产生的频率纠缠双光子束(TWB)的符合计数(CC)测量，我们精确测量了极稀释的兔源与人源 DNA、作为消毒剂的亚甲基蓝(MB)以及薄膜多层结构在近红外 810nm 波长处的透射率，得益于量子关联，其精度达 量级，而我们装置中类经典测量即单计数(SC)的精度为 量级。此外，利用透射率的量子测量，以高可靠性区分并检测了相同浓度的不同类型 DNA，以及浓度极稀(量级为 pg/l)的不同浓度 DNA 与 MB 溶液。有趣的是，对于人源 DNA 样本，与我们的类经典测量相反，我们能够以高可靠性精确检测并区分 与 两种极稀浓度，而我们 DNA 生产商的商业标准光谱仪设备从未能检测并区分它们。令人惊讶的是，对薄膜多层结构的测量表明，本工作所引入的方法或可应用于癌症/脑组织或干细胞以用于癌症治疗，并有望为未来的非侵入式量子诊断开辟道路与平台。
引用
@article{arxiv.2103.10955,
title = {High-precision Quantum Transmitometry of DNA and Methylene-Blue using a Frequency-Entangled Twin-Photon Beam in Type-I SPDC},
author = {Ali Motazedifard and S. A. Madani},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.10955},
year = {2021}
}
备注
This is the first quantum optical experiment in IRAN in the context of quantum sensing and measurement and in the field of quantum biology and quantum diagnosis ; 21 pages; 4 figures; 3 tables