PhotonG2 共聚焦单光子探测仪

产品简介

在现代量子技术中，产生、探测单光子已经成为很多量子实验和应用的关键，譬如量子通信、量子计算、量子精密测量和生物医学检测。从1905年Albert Einstein光量子假说的提出，光子就已经佐伴于量子力学的诞生。历经半个多世纪的发展，光子在验证量子力学原理方面一直扮演着重要角色。直到上个世纪八十年代Paul Benioff，Yuri Manin以及Richard Feynman等提出量子图灵机和量子计算的概念，光子因其极化自由度，成为了一种常用的量子比特。在模拟量子演化、量子计算、量子通信等方面发挥重要作用。

共聚焦单光子探测仪PhotonG2是集共聚焦系统、激发系统、材料及软件算法于一体的综合性教学设备。旨在让学生切身体验近代物理实验的基本操作，感受单光子的特性。

设备使用绿色波长的泵浦光照射金刚石NV色心，通过共聚焦系统收集色心的激发光，计算二阶关联函数确定单光子生成。

设计出发点在于丰富高校近现代物理实验，让高端量子实验走进本科生的实验课堂。该设备可在常温常压条件下运行，贴近大多数教学实验场景，且具有完整的教学讲义以及图形化配套软件，可让学生独立完成

产品特点

1. 常温常压，无极端环境需求

2. 共聚焦采集系统具有高信噪比

3. 宽场/荧光场可切换

4. 高精度APD探测器

5. 三维微操控机械系统

6. 配套控制软件

7. 完善的教学资料和实验指导

实验内容

1. 光学显微镜宽场、荧光场成像实验
2. 共聚焦扫描实验
3. 激光共聚焦光路调试实验
4. 光子信号采集实验
5. 二阶关联函数推导及曲线绘制

知识点

共聚焦采集系统

APD探测器

共聚焦扫描平台

HBT理论与实验

荧光材料特性

能力培养

1. 提升学生对复合系统的综合动手能力

2. 学习单光子性质、APD工作原理、HBT实验原理

3. 掌握共聚焦系统、微控位移平台、CMOS相机的使用方法

4. 学习单光子数据采集及g2算法验证方法

产品组成

显微成像

样品置于载物台后，通过粗准焦螺旋找到样本，再通过细准焦螺旋，找到成像最佳焦面，观察样本并记录数据。

例如（A）酵母细胞；（B）人体口腔上皮细胞

共聚焦扫描+软件界面

通过共聚焦单光子探测仪软件平台，在初步定位至样品焦面后通过共聚焦扫描方式记录矩形区域内各点光子计数并重构图像，可展现金刚石样本的图样。

g2仿真曲线图

学习了解单光子性质、算法模拟单光子源并推导二阶相关性算法，对模拟数据进行仿真并重构相关曲线。