基于g(2)(0)映射的单光子发射源超分辨定位重构

单光子源是新兴量子技术的关键元件。其中,金刚石氮空位(NV)中心因其室温稳定性、长自旋相干时间以及与纳米光子结构的兼容性而极具潜力。然而,核心挑战在于如何可靠识别孤立NV中心——传统共聚焦显微镜受衍射极限限制,无法分辨焦斑内的发射体分布,且关联的强度扫描过程耗时冗长。本研究提出一种结合逆向重建算法的光栅扫描g(2)(0)映射技术:通过直接测量视场内局域光子反聚束效应,研究人员提取每个焦斑内的有效发射体数量,并在亚焦斑网格上重建占据分布图。这种方法能以亚衍射极限的分辨率重构焦斑区域内发射体的数量与空间分布。模拟实验验证了该技术对NV中心分布的稳健重构能力。相较于传统强度扫描,该方法能以更少时间和精力实现单光子源的高效精确定位,为纳米光子器件制备提供重要反馈,助力NV基量子光子技术实现更精准、可扩展的集成。

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提交arXiv: 2025-11-03 06:54

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