量子科技中心_量科网

无创微波场成像——在不扰动场分布的前提下实现精确测绘——在航空航天工程、生物医学成像及集成电路诊断等领域至关重要。然而传统金属探针不可避免地会干扰近场反应区：其作为强散射体诱发感应电流与二次辐射，重构倏逝波分量，从而降低测量精度与空间分辨率，尤其在上述应用最关注的近场反应区。本研究首次利用里德伯原子的量子非破坏特性，通过精心设计的紧凑型无创单端光纤集成里德伯探针（可最大限度减少场扰动），实现了微波场近场反应区的亚波长成像。该探针成像分辨率达λ/56，实测场分布与全波模拟结果的结构相似度接近1，证实其相较传统金属探针兼具亚波长空间分辨率与真正无创特性。由于原子传感器具有本征各向同性，同一设备无需方向依赖校准即可精准呈现多维场结构。该工作由此开创了一条实现高精度亚波长近场反应区微波成像的通用无创路径，特别适用于芯片缺陷检测与集成电路诊断等应用场景——这些领域即使探针引发的微小扰动也可能掩盖待研究的核心物理现象。