用于生化应用中传感和成像的量子关联

 

对单分子的光学研究已在化学、物理学和生物学领域带来重要进展。然而，这些发现往往受限于仪器的灵敏度。为了克服测量噪声和检测极限，世界各地的研究人员正在寻求将量子光学精密测量应用于单分子研究的方法。量子增强的单分子传感器可使我们在分子水平上更精确地研究生命的复杂性，并揭示隐藏在传感器信号中的信息。

您将通过分析基于微腔的传感器上分子所发射光子的统计特性和量子光学特性，建立一种新颖的单分子“纳米探测”技术。您将使用高灵敏度光学微干涉仪并结合量子测量技术，在弱耦合或强耦合区域研究光与物质的相互作用。此外，每个光子资源提取更多信息的测量方法，将非常适合以最小的扰动研究生物样品，并能比使用经典光更长时间地探测样品。该方法能够分辨分子纳米环境的变化（pH、温度、配体分子的结合），并以微秒时间分辨率分辨分子的构象和状态，而这些以往难以检测，例如通过荧光寿命成像。在项目的第二部分，您将与生命系统研究所的团队合作，将您的量子传感技术应用于生物成像。目标是基于新颖的量子方法开发一套神经成像技术，以可视化大脑功能。

我们期待对光学、量子 光学充满热情且具有扎实背景，并最好具备生物物理学和类似原子光学的光学精密测量知识的积极进取的学生，参与这一前沿博士项目。

 

如需了解更多信息，请联系 Frank Vollmer 教授：f.vollmer@exeter.ac.uk

 

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