中国科学院长春光学精密机械与物理研究所光出版中心在一个理解和操纵纳米尺度的光越来越重要的时代，《自然：光科学与应用》上的一篇开创性论文揭示了一个重大的飞跃。来自巴黎ESPCI研究所、PSL大学、CNRS的一组科学家开发了一种复杂的方法，使用单分子作为探针来测量纳米尺度上光相互作用的增强。这项研究的核心是介电隙纳米天线，由伦敦帝国理工学院开发和制造。这种结构由磷化镓制成，磷化镓是一种因其高折射率和低光学损耗而选择的材料。这项合作工作涉及一种创新方法，使用单分子来探测纯粹由这些纳米天线促进的光的增强相互作用，而无需用近场探针修改纳米系统，从而在单分子水平上实现了辐射衰减率的显着提高 30 倍。
科学家们解释说：“我们的工作重点是精确测量光如何与纳米结构相互作用。通过使用单分子作为探针，我们已经能够观察和量化光相互作用的增强，这是推进纳米光子技术的关键方面。该研究超越了单纯的理论探索，为光与物质的相互作用提供了实用的见解。“这不仅仅是观察增强的光相互作用;这是关于在单分子水平上以非凡的空间精度对其进行测量。我们的发现对于未来在理解和控制如此小尺度的光的领域中的应用至关重要。
该研究的方法和结果强调了纳米光子学中先进测量技术的有效性。“我们的研究已经成功地绘制了辐射衰变率增强的空间分布，揭示了虽然由于单分子与结构的相互作用而存在一些错误定位，但这种影响在纳米天线的间隙内是最小的，提供了对明亮的单光子发射源的精确控制，”科学家们解释说。“这种测量精度为高灵敏度光学器件的表征开辟了新的途径，并加深了我们对具有纳米结构的量子发射器相互作用增强的理解”。
总之，科学家们强调了他们工作的更广泛影响：“我们的研究提供了一个新的视角来观察纳米光子相互作用。以如此精确的方式测量光相互作用的能力为从量子计算、量子传感到医疗诊断等各种应用的突破铺平了道路。
