科学家成功观测双光子空间波函数动力学演化

记者19日从中国科学技术大学获悉,该校郭光灿院士团队李传锋、许金时、刘曌地等人首次提出并实验实现了量子夏克–哈特曼波前传感器。通过重构双光子横向空间波函数,观测了位置纠缠光子对在自由空间传播时振幅关联和相位关联的动力学演化。该成果近日发表在国际期刊《物理评论快报》上。光场相位分布的测量是一个关键问题,特别是在自适应光学中,可用来校正像差的影响。经典光学中,夏克–哈特曼波前传感是一种广泛使用的相位测量方法,它使用微透镜阵列,将光场在局部空间的传播方向转换为聚焦光斑的位移,从而测量得到光场相位梯度的分布,并重构出相位。其空间分辨率由透镜尺寸决定。研究团队受此启发,提出并实现了量子夏克–哈特曼波前传感器,观测到位置纠缠光子对空间波函数的动力学演化。双光子射入透镜阵列后,在其后焦面探测双光子的联合空间概率分布。通过对单个微透镜孔径内所有点的条件概率分布求和并利用梯度算法可以重构出相位,结合强度分布即可得到双光子空间波函数。研究团队测量了......阅读全文

LaVision双光子显微镜多线扫描双光子成像(二)

2. 方法与结果    为了从激光扫描显微镜的功能性成像中得出重要结论,一个高的时间分辨率是很重要的。在低光情况下,这通常通过进行单线扫描来获取。这被以一个垂直系统(VS)神经元的突触前分支的激光共聚焦(Leica SP2)钙离子成像示例 (see Fig. 1, Table 1). 这类神

LaVision双光子显微镜多线扫描双光子成像(三)

2.2.多线TPLSM中通过成像检测释放光    在单光束TPLSM中,光电倍增管PMT或者雪崩二极管APD可以很方便地用于释放光检测,由于双光子激发的原理,激发只发生在激光焦点处。因此,用于屏蔽离焦光线的共焦小孔变得不必要,并且可以使用NDD检测。这意味着激发光不会被送回扫描镜,而是直接进入位于靠

LaVision双光子显微镜多线扫描双光子成像(一)

Journal of Neuroscience Methods 151 (2006) 276–286Application of multiline two-photon microscopy to functional in vivo imagingRafael Kurtz a,∗, Matthi

LaVision双光子显微镜多线扫描双光子成像(四)

2.3. 多线TPLSM中的获取模式    我们以两种获取模式操作多线TPLSM:第一种,整个研究使用所谓“帧扫描”模式,以64束激光在X、Y方向扫描样品。因此焦平面上激发了均一性照明,假定光束阵列的横向步长尺寸没有过于粗糙(通常使用≤400 nm的步长尺寸)。在Fig. 3A,展示了以“帧

双光子显微镜的双光子显微镜的优势

双光子荧光显微镜有很多优点:1)长波长的光比短波长的光受散射影响较小容易穿透标本;2)焦平面外的荧光分子不被激发使较多的激发光可以到达焦平面,使激发光可以穿透更深的标本;3)长波长的近红外光比短波长的光对细胞毒性小;4)使用双光子显微镜观察标本的时候,只有在焦平面上才有光漂白和光毒性。所以,双光子显

为什么原子可以吸收光子?电子跟光子有什么关系?

原子吸收光子,实际上是原子中的电子在吸收光子。   凡是带有电荷的微粒,都既能产生光子、又能吸收光子。光子是电荷之间相互联系的信使。万物总是相互联系的(试想:若无联系,万物何以存在?),光子就是电荷之间相互联系的方式。   电子一般不会单独转化为光子,这不符合电荷守恒定律。只有一对正负电

显微镜里,单光子、双光子显微镜的区别

这个以前解释过,单光子就是通常的荧光激发方式,一个光子激发一个荧光分子发光,荧光波长比激发波长稍微长一些;双光子就是用两个光子激发一个荧光分子,激发光子能量小于荧光光子能量,因此激发波长长于荧光波长。现在公认的双光子激发的用途:1. 用于用到红外激发,穿透深度要高于单光子激发,2. 用于需要更高的激

中国大洋观测网填补深海观测空白

  国家海洋局日前在杭州召开“中国Argo剖面浮标大洋观测网”建设运行技术评估会,旨在加快促进科研项目成果的转化,推动正在运行的Argo大洋观测网纳入海洋观测预报体系。   据介绍,Argo是“地转海洋学实时观测阵”的英文缩写。10年来,由美国、澳大利亚等 30多个沿海国家布放的约8500个A

研究阐述钙钛矿量子点最新进展

近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员吴凯丰与副研究员朱井义团队受邀在《自然-材料》上,发表了关于胶体钙钛矿量子点中的量子相干现象与动力学光学调控的综述文章。该综述系统总结了钙钛矿量子点在量子光源和自旋量子比特载体等领域取得的研究进展,详细论述了近期开展的光学测量与调控的原理与方案,并展望了基于该

多原子分子反应过渡态光谱研究取得进展

  近日,中国科学院精密测量科学与技术创新研究院理论与计算化学研究组副研究员宋宏伟与美国加利福尼亚大学伯克利分校教授Daniel M. Neumark团队、美国新墨西哥大学教授郭华合作,结合慢光电子速度成像光谱实验和量子动力学理论,获得了多原子分子反应过渡态区域目前最完整的图像,这对剖析多原子分子反

量子与经典方法研究粒子与固体的相互作用

电子显微技术以及电子能谱技术已成为材料表征特别是定量分析的重要工具。作为这些技术的物理基础,电子与固体相互作用的研究对定量解释实验电子显微成像或电子能谱起着至关重要的作用,成为凝聚态物理研究的一个非常重要的研究领域。本论文分别采用经典Monte Carlo方法、波动力学方法和玻姆力学方法,从不同角度

北京谱仪揭开光子核子相互作用之谜

北京谱仪III(BESIII)作为北京正负电子对撞机核心科研装置之一,其国际合作组最近已实现对中子电磁结构精确测量,从而揭开困扰学界20多年的光子-核子相互作用之谜。 北京谱仪III国际合作组最新完成的对中子的类时电磁形状因子进行精确测量,实验结果不仅解决了长期存在的光子-核子耦合反常的问题,还

大连化物所观测到胶体量子阱的弗洛凯态及其退相干过程

  近日,中国科学院大连化学物理研究所化学动力学研究室光电材料动力学研究组研究员吴凯丰、副研究员朱井义团队,在低维材料超快光物理研究中取得进展。该团队在室温下利用飞秒可见光脉冲驱动胶体量子阱,观测到近红外波段的弗洛凯态光谱特征,并在时域上获得了弗洛凯态通过退相干转变为平衡物质态的动力学演化过程。  

中科院大连化物所团队:低维材料超快光物理研究取得新进展

  近日,中国科学院大连化学物理研究所化学动力学研究室光电材料动力学研究组研究员吴凯丰、副研究员朱井义团队,在低维材料超快光物理研究中取得进展。该团队在室温下利用飞秒可见光脉冲驱动胶体量子阱,观测到近红外波段的弗洛凯态光谱特征,并在时域上获得了弗洛凯态通过退相干转变为平衡物质态的动力学演化过程。  

中国科大建成新型光学量子行走实验系统

  中国科学技术大学郭光灿院士团队提出基于时间复用的新型量子行走方案,建成了50步的光学量子行走实验系统,并基于该系统首次直接测量具有手征对称性的量子行走中的体拓扑不变量。该成果6月26日发表在《物理评论快报》上。  量子行走是量子信息领域的重要研究方向,理论上已经证明基于该模型可以实现普适的量子计

中国科大建成新型光学量子行走实验系统

  中国科学技术大学郭光灿院士团队提出基于时间复用的新型量子行走方案,建成了50步的光学量子行走实验系统,并基于该系统首次直接测量具有手征对称性的量子行走中的体拓扑不变量。该成果6月26日发表在《物理评论快报》上。  量子行走是量子信息领域的重要研究方向,理论上已经证明基于该模型可以实现普适的量子计

关于光电子能谱的基本原理介绍

  光电子能谱所用到的基本原理是爱因斯坦的光电效应定律。材料暴露在波长足够短(高光子能量)的电磁波下,可以观察到电子的发射。这是由于材料内电子是被束缚在不同的量子化了的能级上,当用一定波长的光量子照射样品时,原子中的价电子或芯电子吸收一个光子后,从初态作偶极跃迁到高激发态而离开原子。最初,这个现象因

研究发现辐射主导磁重联中的自旋凝聚等离子体

磁重联是等离子体中磁能快速释放和粒子加热加速的关键过程,广泛存在于太阳耀斑、地球磁尾、黑洞喷流、伽马暴乃至聚变装置等多种等离子体环境中。当磁场强度达到极端水平时,电子在重联过程中将进入辐射主导区域,此时辐射阻尼、光子辐射及粒子自旋动力学等因素成为重要机制。然而,在这类极端磁重联环境中,等离子体将如何

目前光子技术的现状

从理论上来说,硅基器件完全没可能在性能上比过III-V。硅光的优势在于cmos厂不用换生产线,所以注定是一个退而求其次的技术。但话说回来,几大fab真的投钱建几条III-V线又有何不可呢。看看avago这几年的崛起和intel的失利。

LSCM的双光子技术

近年来LSCM推出了双光子技术,即利用两个低能量激发光子激发一个荧光分子,其荧光波长等于一个高能量单光子直接激发一个荧光分子,却降低荧光损耗,并具有更高的激发功率和稳定的穿透力,从而提高图片分辨率,值得进行尝试和应用。总之,LSCM技术因其简单易行的前期处理、高辨识度的后期成像及无损于样品等优势,将

什么叫光子计数技术

光子计数技术,是检测极微弱光的有力手段,这一技术是通过分辨单个光子在检测器(光电倍增管)中激发出来的光电子脉冲,把光信号从热噪声中以数字化的方式提取出来。这种系统具有良好的长时间稳定性和很高的探测灵敏度。目前,光子技术系统广泛应用于科技领域中的极微弱光学现象的研究和某些工业部分中的分析测量工作,如在

光子牵引效应的概念

光子牵引效应是指在经典电磁波频率范围(即光子能量hν

光子特性相关概述

  从波的角度看,光子具有两种可能的偏振态和三个正交的波矢分量,决定了它的波长和传播方向;从粒子的角度看,光子静止质量为零,电荷为零,半衰期无限长。光子是自旋为1的规范玻色子,因而轻子数、重子数和奇异数都为零。  光子的静止质量严格为零,本质上和库仑定律严格的距离平方反比关系等价,如果光子静止质量不

光子的特性详细叙述

  光子能够在很多自然过程中产生,例如:在分子、原子或原子核从高能级向低能级跃迁时电荷被加速的过程中会辐射光子,粒子和反粒子湮灭时也会产生光子;在上述的时间反演过程中光子能够被吸收,即分子、原子或原子核从低能级向高能级跃迁,粒子和反粒子对的产生。  在真空中光子的速度为光速,能量E和动量p之间关系为

光子如雪也能崩塌

  寂静的雪山,随着一声“咔嚓”的轻响,雪层断裂,“白色妖魔”呼啸而下,巨大的力量能将将所过之处扫荡殆尽,自然界的雪崩危害巨大,能摧毁森林、威胁人类。实际上,雪崩并非雪花专有,光子也能发生雪崩,同样的能量喷涌,带来的却是革命性的应用。 近日,研究人员开发出了第一个证明“光子雪崩”的纳米材料,这可

光子牵引效应的定义

光子牵引效应是指在经典电磁波频率范围(即光子能量hν

科学家精确测量中子的电磁结构

  北京谱仪Ⅲ(BESⅢ)国际合作组精确测量中子的类时电磁形状因子,实验结果解决了长期存在的光子-核子耦合反常的问题,并观测到中子电磁形状因子随质心能量变化的周期性振荡结构。11月8日,相关研究成果作为封面文章,发表在《自然-物理》(Nature Physics)上。  中子和质子统称为核子,是构成

使用分子动力学模拟红外光谱

  化学中经常用红外光谱来分析溶液的组成和变化,因为某些分子基团有红外特征指纹。问题是,溶剂和溶质的峰常常叠在一起,分析起来甚是棘手。所以,我们可以借助于分子动力学模拟来模拟溶剂的红外光谱,以便帮助分析整个溶液的红外光谱。  要想计算一种物质的红外光谱,最简单的方法是用量子化学计算气相中的一个单分子

多原子分子反应过渡态光谱研究取得进展

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/12/491197.shtm 近日,中国科学院精密测量科学与技术创新研究院理论与计算化学研究组副研究员宋宏伟与美国加利福尼亚大学伯克利分校教授Daniel M. Neumark团队、美国新墨西哥大学教授郭华

纳米光子学与生物光子学联合研究中心在长春成立

  国际纳米光子学与生物光子学联合研究中心日前在长春成立。这是长春理工大学与美国纽约州立大学在光学领域共同搭建的一个合作平台。   纳米制造技术是21世纪的关键技术之一,生命科学是当今世界科技发展的热点之一。随着激光技术、光谱技术、显微技术以及光纤技术的飞速发展,由光学、纳米、生物领域融合而成的新