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Accès ouvert déclaré 2024 article

Fast biological imaging with quantum-enhanced Raman microscopy

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5Institutions déclarées
4Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : gb, us, de, nz. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Stimulated Raman scattering (SRS) microscopy is a powerful label-free imaging technique that probes the vibrational response of chemicals with high specificity and sensitivity. High-power, quantum-enhanced SRS microscopes have been recently demonstrated and applied to polymers and biological samples. Quantum correlations, in the form of squeezed light, enable the microscopes to operate below the shot noise limit, enhancing their performance without increasing the illumination intensity. This addresses the signal-to-noise ratio (SNR) and speed constraints introduced by photodamage in shot noise-limited microscopes. Previous microscopes have either used single-beam squeezing, but with insufficient brightness to reach the optimal ratio of pump-to-Stokes intensity for maximum SNR, or have used twin-beam squeezing and suffered a 3 dB noise penalty. Here we report a quantum-enhanced Raman microscope that uses a bright squeezed single-beam, enabling operation at the optimal efficiency of the SRS process. The increase in brightness leads to multimode effects that degrade the squeezing level, which we partially overcome using spatial filtering. We apply our quantum-enhanced SRS microscope to biological samples and demonstrate quantum-enhanced multispectral imaging of living cells. The imaging speed of 100×100 pixels in 18 seconds allows the dynamics of cell organelles to be resolved. The SNR achieved is compatible with video-rate imaging, with the quantum correlations yielding a 20% improvement in imaging speed compared to shot noise-limited operation.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Fast biological imaging with quantum-enhanced Raman microscopy
Date Crossref
24/09/2024
Éditeur
Optica Publishing Group
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

Les sujets associés

Spectroscopy Techniques in Biomedical and Chemical ResearchAdvanced Fluorescence Microscopy TechniquesOptical Coherence Tomography Applications

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