光學定位計量達到原子級分辨率，比傳統(tǒng)顯微鏡高數(shù)千倍，開辟皮光子學領(lǐng)域

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研究人員使用超振蕩光以原子分辨率探測納米線的位置。圖片來源：南安普敦大學

英國和新加坡科學家攜手推出一種非侵入性光學測量方法，檢測納米物體位置時達到原子級分辨率，比傳統(tǒng)顯微鏡高出數(shù)千倍。最新研究使科學家能以十億分之一米的比例表征系統(tǒng)或現(xiàn)象，開辟了皮光子學研究新領(lǐng)域，也為其他領(lǐng)域研究提供了令人興奮的新可能性。相關(guān)研究論文刊發(fā)于最新一期《自然·材料學》雜志。

光學成像和計量技術(shù)是生物醫(yī)學和納米技術(shù)研究領(lǐng)域的關(guān)鍵工具。最新研究負責人之一、南安普敦大學尼古拉·哲魯?shù)路蛑赋?，?9世紀以來，提高顯微鏡空間分辨率一直是一大趨勢，科學家們的夢想是開發(fā)出能夠用光探測原子級事件的技術(shù)。

在最新實驗中，哲魯?shù)路驁F隊通過收集波長為488納米的拓撲結(jié)構(gòu)光，散射在17微米長、200納米寬的懸浮納米線上的衍射圖案的單次拍攝圖像，展示了原子尺度的計量學。

隨后，他們在納米線被放置在301個不同位置時出現(xiàn)的散射圖案的單次拍攝圖像數(shù)據(jù)集上，訓練了一種深度學習算法。經(jīng)過訓練，該算法可根據(jù)團隊傳感器記錄的散射光模式來預測給定納米線的位置。

在該團隊的原理驗證實驗中，他們的光學定位計量方法表現(xiàn)非常好，以92皮米的亞原子精度解析了懸浮納米線的位置。

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