納米粒子或病毒分子的靈敏探測技術,對環境監控、醫學診斷和防恐安全等諸多領域有明顯的實用價值。如,在大氣污染物中,相比微米顆粒(PM2.5),納米懸浮顆粒可穿透人體肺部細胞和血腦屏障,對健康的威脅更大。而目前,靈敏度最高的光學傳感器可檢測10納米的微粒,已逼近理論極限。近日,湖南師范大學教授景輝,提出了一種突破靜態腔探測理論極限的新方案,利用旋轉環形光學微腔,可使靈敏度達到目前最好的靜態腔的3倍,從而探測到更小的納米顆粒。這一結果日前發表在美國光學學會的旗艦期刊《光學》上。該工作不僅對靈敏探測技術有明顯實用價值,也為研究新型旋轉腔人工量子器件技術開辟了道路。
根據光學傳感器工作原理,當微??拷鼈鞲衅鲿r會影響其中光的傳播,進而影響光輸出。通過在輸出端探測光學輸出的變化,就可實現微小粒子的檢測。不過,越小的微粒,引起的光學輸出變化越弱,越不容易被探測。目前實驗學家已通過抑制光學耗散或減小傳感器體積等方法來提高靈敏度,但受光耗散或器件體積不可能無限減小的限制,這些技術方案存在探測的理論極限。
景輝的這一旋轉光學微腔方案,開拓性地提出了利用相對論薩格納克效應,突破靜態光學腔量子探測的理論極限。相對于靜止的光學傳感器,這種不依賴光學耗散或器件體積,僅依賴機械轉速的旋轉腔傳感器可顯著增強微粒對光的影響,放大光學輸出的變化,進而突破量子探測理論極限,實現超高靈敏度探測。 (俞慧友)
關鍵詞:
凡本網注明“XXX(非中國微山網)提供”的作品,均轉載自其它媒體,轉載目的在于傳遞更多信息,并不代表本網贊同其觀點和其真實性負責。
大眾網·海報新聞記者張穩呂樂田陽孫震泰安報道時值深秋,泰安市邱家店鎮姚家坡村迎來了一年中最忙碌的時節——作為全國最大的“秋褲村”,每
2022-10-29 18:34
在中國,每12秒有1人發生卒中,每21秒有1人死于卒中,腦血管病已成為中國居民第一位的死亡原因,早期預防顯得尤為重要。每年10月29日是“世界
2022-10-29 18:39
10月28日上午,全國首個航運企業集成化審批服務平臺在青島自貿片區啟動。該平臺運用數據中臺、AI人工智能、電子簽名等技術,將涉及水路運輸、
2022-10-29 18:37
海報評論員朱延魯10月28日,山東公布了2022年前三季度全省經濟運行數據。根據地區生產總值統一核算結果,前三季度,全省生產總值為64409億元,
2022-10-29 18:31
作為正規醫院,南昌豐益肛腸醫院在改善就醫環境、降低就醫費用、優化就醫流程方面下功夫;實行的無假日醫院制度,為上班族看病提供便利;通過
2022-10-29 17:53
10月28日,山東發布了前三季度的全省經濟運行情況。前三季度全省生產總值64409億元,同比增長4 0%。跑贏3 0%的全國大盤,經濟大省山東交出了一
2022-10-29 15:41
大眾網·海報新聞記者解強民通訊員姜雁群濟南報道10月28日,濟南軌道交通3號線二期設備工程開工活動在稻香站舉行,標志著濟南軌道交通3號線二
2022-10-29 15:32
大眾網·海報新聞記者梁雯濟南報道11月9日至10日,2022全國中小企業數字化轉型大會將于山東國際會展中心舉行。本次大會主題為“創新引領發展數
2022-10-29 15:36
大眾網·海報新聞記者孫杰濟南報道10月28日,由中國聯合國協會主辦、外交部國際司支持、山東大學承辦的第十八屆中國模擬聯合國大會開幕。此次
2022-10-29 15:42
測評每天護膚一小步變美就更進一步啦,因為對于好肌膚,我們不管是化妝還是素顏都會顯得好看,今天想和大家分享一下本人親自測評護膚品--鄭
2022-10-29 14:12