本研究は,量子光源に光子対の消滅過程を組み合わせた新しい吸収計測法を実現することで,微弱な吸収の検出感度の飛躍的な向上を目的としている.これにより,従来困難であった,単一分子等の非常に吸収が小さな対象のイメージングや分光への道を拓くことを目指す.当該年度は,「①量子吸収計測システムの信号雑音比の評価」,及び「②新しい手法の提案とその理論的な評価」の二つの項目について研究を進めた.下記,それらの項目について説明する. 項目①:昨年度構築した量子吸収計測システムを用いて,信号雑音比を評価した.量子光源から発生した光子の光路上に窓板を設置し,窓板の端面の微小な反射による,光子のカウント数の変化を測定した.この時,光子が対で消滅する条件,つまり光子対の確率振幅の干渉過程で光子対が破壊的な干渉を起こすように位相を制御した.すると光路上の微小な損失により,出力される光子のカウント数が増加することが確認できた.さらに,損失の有無によるカウント数の変化量から,イメージングを行った際の,信号雑音比を算出した. 項目②:当初提案していた量子吸収計測法を拡張,複数の検出法を組み合わせたハイブリッド量子吸収計測法を新たに提案,その有効性を理論的に検証した.検証の結果,新しい手法は,本研究計画時に提案していた手法よりも,実験的な不完全さに耐性があり,より高い感度が実現できることが分かった.本成果については,現在,論文にまとめているところである.
|