Science/Research 詳細

バイオセンシング、化学検出を改善する量子エンハンストセンサを開発

May, 24, 2018, Norman--オクラホマ大学(University of Oklahoma)、物理学者、Alberto M. Marinoは、バイオメディカルから化学検出までのアプリケーションに適用できる量子増強センサを開発している。
 研究では、Marinoのチームは、米国エネルギー省(DOE)オークリッジ国立研究所(ORNL)と協力して、光の量子状態が最先端のプラズモニックセンサの感度を強めることを実証する。研究チームは、センサの最初の失踪に、最先端と考えられる感度を与え、量子増強センシングが実際のアプリケーションにどのように入っていくかを示す。
 「量子源はデバイスの感度を古典的なショットノイズ限界以上に増強し、結果的に量子増強センサの発展を通じて計測分野に革命を起こす。特に、プラズモニックセンサは、実際のデバイスを強化する類例のない機会を提供する」とMarino教授は説明している。
 プラズモニックセンサは、現在多くのアプリケーションで使用されている。バイオセンシング、大気モニタリング、超音波診断、化学検出などである。これらのセンサは、光でプローブでき、ショットノイズ限界で動作することが示されている。従って、ノイズ特性低減が示された光の量子状態と結びつくと、ノイズフロアが古典的ショットノイズ限界以下に下げられる。これによって、量子ベースの感度増強が得られる。
 Marinoは、このプロジェクトで、ORNLのRaphael Pooser and Ben Lawrieと協力している。この研究に向けたプラズモン構造の作製は、DOE科学ユーザファシリティ、ナノフェーズ材料科学センタで行われた。
 このプロジェクトの研究“Quantum-Enhanced Plasmonic Sensing”はOpticaに発表された。
(詳細は、www.ou.edu)