通过时间分辨相干反斯托克斯拉曼散射观测单分子的振动呼吸

分子内化学键的运动可以实时观测，形式为通过超快非线性光谱学制备和探测的振动波包。此类非线性光学测量通常在大量分子系综上进行，因此受限于系综相干性的维持程度。在此，我们描述了通过时间分辨、表面增强、相干反斯托克斯拉曼散射记录的单个分子上的振动波包运动。通过在环境条件下为分子配备偶极纳米天线（金哑铃），实现了检测单分子运动所需的灵敏度。与系综测量相比，单分子上的振动相干性不会退相，而是表现出具有特征统计特性的相位涨落。我们展示了离散采样统计态的时间演化，并强调了信号在特征早期时间概率分布函数中的独特信息含量。