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二维光子统计的超快成像是探测非平衡态和瞬态光学现象的强有力工具，但由于同时需要高时间分辨率和统计保真度，其实验实现仍具挑战性。该工作展示了利用非线性BBO晶体中的差频生成（DFG）实现光子数分布的空间分辨单次测量。研究表明，该平台能在皮秒级分辨率下区分二维空间中的相干光子统计与热光子统计。同时，研究人员发现重建的分布会偏离理想情况，这是真空污染和放大器多模响应导致的结果。为此，该团队开发了一个时域模式分解框架，该框架能捕捉信号放大与荧光的基本物理过程，并定量复现实验结果。这项工作不仅建立了测量二维光子统计的可靠方法，还阐明了限制此类测量保真度的根本因素。