传统太赫兹成像技术受限于灵敏度低、成像速度慢、视场有限，以及分辨率不足等问题。原子无线传感作为新兴量子探测技术，依托高量子态里德堡原子与电磁场的相互作用，有望实现单光子级探测灵敏度与兆赫兹级探测速度，因而被视为突破现有探测瓶颈、构建新一代量子传感体系的关键路径。近期，中国科学院上海高等研究院等研究团队，聚焦“太赫兹原子无线传感”，开展了成像性能极限与创新机制研究，取得了系列重要进展。
研究团队针对太赫兹探测中灵敏度与时间分辨率难以兼得的难题，以里德堡态铯原子为传感介质，构建了双相机同步探测机制，并研制出兼具高灵敏度与高帧率的原子无线成像系统。该样机在700Hz斩波频率下，实现了6000fps的超高成像帧率，灵敏度分别达到43fW/μm²（6000fps）与41.7aW/μm²（100fps），太赫兹至可见光的功率转换效率高达34.95%，综合性能达到国际领先水平。
为攻克原子传感成像中分辨率低的难题，研究团队融合量子传感与人工智能，提出了物理约束的深度学习算法。该方法在不依赖大量训练数据的情况下，可有效抑制噪声与衍射伪影，实现宽视场下分辨率超过1.25lp/mm的无透镜成像，显著提升了成像质量与应用潜力。同时，研究团队围绕太赫兹频率与谱信息感知这一关键科学问题，发展了基于里德堡原子光致发光光谱的太赫兹光谱快速表征方法，通过分析太赫兹场作用前后的光谱差分，可同步获取太赫兹场的频率与强度信息。该方法以原子能级为基准，为建立可溯源的太赫兹量子传感体系提供了新途径。
研究团队进一步针对成像面积受限问题，提出了基于大尺寸原子气室和均匀激光整形的优化策略，实现了50mm×50mm的大视场太赫兹原子成像。该系统有效扩展了探测视场，提高了原子荧光分布的空间均匀性，使太赫兹量子成像从以往的毫米尺度验证，迈向更接近实际应用需求的系统尺度。目前，该系统已成功应用于液体混合过程的可视化监测，并在化学检测与生物扩散过程分析中展现出应用潜力。
上述研究深化了学界对原子与太赫兹场相互作用机制的理解，为构建高灵敏、高精度太赫兹量子传感平台奠定了关键技术基础。团队下一步将继续围绕更高性能指标、多模式成像及多频段太赫场感知开展攻关，推动原子传感技术在大科学装置等场景中的应用。
相关研究成果发表在《核科学与技术》（Nuclear Science and Techniques）、IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology、Journal of Physics D: Applied Physics及《中国光学快报》（Chinese Optics Letters）上。研究工作得到财政部、中国科学院的支持。
论文链接：1、2、3、4
利用神经网络增强原子太赫兹成像原理图与成像效果
THz失谐下的差分荧光谱和荧光信号变化
原子大气室太赫兹荧光对比及物体成像结果
中新社香港11月11日电在香港特区政府教育局推动下，应用科学大学联盟11日正式成立。联盟创会成员为4所专上院校，香港都 左图：戴志龙进行课堂教学的场景。资料图片《植被》（高一地理）执教者：戴志龙扫描二维码 即可观看 人物介绍 戴志龙，福建省漳州市教师进修学院初中地理教研员，正高级教师，入选教育部“ 中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 刘玉）记者近日获悉，辽宁在全省14个市共设计了46条精品研学路线，并由鲁迅美术学院全国高校黄大年式教师团队设计制作了14张研学路线图，以此进一步丰富中小学研学 新华网北京11月14日电 今日，教育部举办新闻发布会， 教育部职业教育与成人教育司司长彭斌柏介绍了我国职业教育改革发展的总体情况。彭斌柏介绍，党的十八大以来，在以习近平同志为核心的党中央坚强 ◎摘 要 高校作为统筹推进教育科技人才体制机制一体改革的先行区和试验田，要以更高的政治站位、更强的使命担当、更远的战略眼光深入实施人才强校战略。坚持党管人才，健全统一高效的人才工作 “在‘推普’志愿服务活动中，我见证了普通话如何跨越地域障碍，促进经济发展与文化交流，我希望有机会继续参与其中。”近日，湖南高速铁路职业技术学院学生孔俊岩在结束志愿活动时有感而发。近期，湖 。本文链接：太赫兹原子传感研究取得系列进展http://www.sushuapos.com/show-12-2420-0.html
声明：本网站为非营利性网站，本网页内容由互联网博主自发贡献，不代表本站观点，本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼，请大家谨防诈骗！若有侵权等问题请及时与本网联系，我们将在第一时间删除处理。