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在单个量子发射体层面实现衍射极限尺度以下的量子光-物质相互作用控制，是推动量子技术发展的关键挑战。该研究团队提出了一种新型材料平台，通过三维纳米场实现对分子单发射体自发辐射变化的精确调控。该平台基于排列成方形晶格的三维中空等离子体纳米材料，可均匀放大至厘米级尺寸同时保持元胞几何结构。这种耦合系统将数十亿个珀塞尔增强的单发射体集成于纳米器件中。 研究人员利用远场单分子超分辨显微技术，在单发射体层面研究辐射修饰效应，实现了超越衍射极限的分子定位传感。通过将纳米定位技术与时间相关单光子计数相结合，该工作实现了逐个分子探测增强的量子光-物质相互作用。这种三维等离子体几何结构显著强化了光-物质相互作用，展现出从纳秒到皮秒的宽范围寿命分布——通过依赖分子位置和偶极取向的方式大幅增加局域态密度，在三维电磁环境中提供极致的定位灵敏度。 通过运用这些等离子体纳米结构及单分子珀塞尔增强纳米分辨图谱测量方法，该团队实现了光-物质相互作用的高精度调控。该方法可在室温条件下按需调控快速单光子源，为单发射体层面的分子传感和量子应用提供了强大工具。