[发明专利]一种快速识别单量子点的方法

摘要

本发明涉及量子信息领域，具体为一种快速识别单量子点的方法。一种快速识别单量子点的方法，针对具有较高双激子量子产率和荧光闪烁的量子点，基于双激子态比单激子态具有更短的寿命值来有效地消除双激子态的产生的双激子光子。具有较高双激子量子产率的新型量子点可以有效地制备关联光子对源，可以用于量子密钥分发、量子纠缠等量子信息领域，其中单量子点的快速识别对于关联光子对源的制备极其关键。

主权项

1.一种快速识别单量子点的方法，其特征在于：按照如下的步骤进行步骤一、利用485nm的脉冲激光器激发载物台上的量子点，对量子点进行荧光成像；步骤二、定点激发共焦荧光成像上的亮色区域并利用时间相关单光子计数系统对量子点的荧光光子进行时间标记、时间分辨、时间关联的单光子计数统计，单光子事件为在一个光脉冲激发下两个单光子探测器中仅有一个探测器探测到一个光子，双光子事件为在一个光脉冲激发下两个单光子探测器中都分别探测到一个光子，设置时间延迟门用于消除量子点的荧光光子中的双激子光子，单光子事件和双光子事件概率可由如下公式计算获得，单光子事件概率双光子事件概率将单光子事件概率和双光子事件概率代入到复合计数模型公式中，计算得到量子点团蔟中量子点的个数n，其中，r为成像系统的中心坐标，s代表单辐射体的位置，p*h(r‑s)是在一个光脉冲激发下从一个单辐射体中探测到一个光子的概率，h(r‑s)是荧光成像系统的点传播函数，修正因子为1/2，C(n,2)表示n个量子点中任意2个量子点的组合数，p表示探测来自一个辐射体中的一个光子的概率；步骤三、提取荧光成像上记录的荧光光子的亮暗混合荧光强度轨迹曲线，对亮暗混合荧光强度轨迹曲线进行统计分析产生荧光强度柱状图，根据荧光强度柱状图的亮暗态的强度分布获得荧光强度轨迹曲线的阈值线，荧光强度轨迹曲线的阈值线将荧光光子的亮态和暗态分成两个部分，将处于暗态部分的荧光光子数消除，并将亮态部分的荧光光子轨迹重新拼接产生亮态荧光强度轨迹曲线；步骤四、利用亮态荧光强度轨迹曲线获得量子点的荧光衰减曲线，拟合得到单激子态的寿命和双激子态的寿命，在量子点的荧光衰减曲线中双激子光子主要贡献在荧光衰减曲线的前半部分，基于双激子较小的寿命值将双激子光子从荧光衰减曲线中消除，剩余光子即为单激子光子；步骤五、统计不同时间门延迟时间下的单、双光子事件的概率，可以获得量子点的个数n作为门延迟时间GDT的函数，随着GDT的增加n值逐渐趋于1，如果得到的n的值为1那么就为单量子点，如果得到的n的值大于1，那么则所探测的量子点为量子点团簇，从而实现对单量子点的有效判别。