基于$ g^{(2)}(0) $图的单光子发射器位置超分辨重建
量子物理
2026-04-14 v2 光学
摘要
单光子源是新兴量子技术的关键。特别是金刚石中的氮空位(NV)中心因其室温稳定性、长自旋相干性以及与纳米光子结构的兼容性而备受推崇。然而,一个关键挑战是可靠识别孤立NV中心,因为常规共聚焦显微镜受限于衍射,无法解析焦点内的发射器分布。此外,相关的强度扫描是耗时的过程。本文引入一种光栅扫描映射技术结合反求解算法。通过在图像范围内直接测量局部光抗集,提取每个焦点内的有效发射器数量,并在亚焦点网格上重建占用图。这使得能够恢复小于共聚焦焦点区域内的发射器数量和空间分布,从而实现超越衍射极限的可能性。我们的仿真结果确认了NV中心分布的稳健重建。该方法为在高效且准确的方式下定位单光子源提供了实用诊断工具,相较于常规强度扫描,所需时间和 effort大大减少。这为纳米光子器件制造提供了有价值的反馈,支持更精确和可扩展的NV基量子光子技术集成。
引用
@article{arxiv.2511.01279,
title = {Super-resolved reconstruction of single-photon emitter locations from $g^{(2)}(0)$ maps},
author = {Sonali Gupta and Amit Kumar and Vikas S Bhat and Sushil Mujumdar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.01279},
year = {2026}
}
备注
22 pages, 6 figures