可广泛调谐的量子增强拉曼显微技术推动生物成像发展

受激拉曼散射(SRS)显微技术已成为解析分子键时空动态的强大工具,具有卓越的灵敏度、分辨率与成像速度。然而传统方法中,其性能始终受限于光学散粒噪声这一根本性制约,导致检测灵敏度与速度存在严格上限。本研究团队开发出量子增强型SRS显微平台,通过利用振幅压缩光成功突破该限制。具体而言,研究人员采用二阶非线性波导中的行波光学参量放大技术,生成了5.2分贝振幅压缩的斯托克斯光束,结合可调谐相干泵浦实现对1000至3100 cm⁻¹振动模式的探测。在生物组织(猪肉肌肉)代谢物的量子成像实验中,该量子增强拉曼显微镜实现了平均3.6分贝的噪声抑制及51%的信噪比(SNR)提升——据该团队所知,这是目前量子增强SRS生物样本显微技术中报道的最大性能提升。

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提交arXiv: 2025-11-03 10:29

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