量子等离子体传感器

等离子体传感器非凡的灵敏度在光学与光子学领域广为人知。这些传感器同时利用金属与电介质界面附近电磁场的增强与局域化。这使得例如远小于衍射极限尺度的集成生化传感器设计成为可能。尽管它们已实际实现并成功商业化，等离子体传感器的灵敏度及相关精度正开始达到由光量子涨落——即散粒噪声极限（shot-noise limit）——给出的基本经典极限。为将这些传感器的传感性能提升至经典极限之上，量子资源正日益被采用。这一研究领域已被称为“量子等离子体传感”（quantum plasmonic sensing），且近年来在化学与生物传感应用中经历了大量研究活动。本综述旨在涵盖用于传感的等离子体技术与量子技术，并展示二者如何融合以增强等离子体传感器超越传统方法的性能。我们讨论了近年来为量子等离子体传感发展出的总体框架，涵盖相关进展背后的基础理论，并描述了促成这些进展的重要工作。我们还详细描述了若干关键工作，突出其动机、背后的工作原理及其未来影响。该综述意在为一个新兴研究领域奠定基础，该领域目前既因求知好奇心而被探索，也因生化、医学与药物研究中的广泛实际应用而被探索。