Exploiting Entangled Two-Photon Absorption

Overview

Motivation

Fluoreszenzspektroskopie ist eines der bedeutendsten Werkzeuge der modernen Lebens- oder Materialwissenschaften. In den Lebenswissenschaften wird dabei häufig die Zweiphotonen-Anregung eingesetzt, da sie eine hohe Eindringtiefe in das zu untersuchende

Objective

Dieses Projekt zielt darauf ab, die momentan bestehenden Lücken zwischen Theorie und Experiment zu verschränkter Zweiphotonenabsorption (Entangled Two-Photon Absorption, ETPA) zu schließen. Auf theoretischer Seite will das Projekt eine umfassende Quantenbeschreibung der Licht-Materie-Wechselwirkung für ETPA entwickeln, die ein besseres Systemdesign für Experimente und eine gezieltere Anwendung ermöglicht. Auf experimenteller Seite werden im Projekt periodisch gepolte Lithium-Niobat-Quellen mit speziell adaptierten Pump-Lasern für eine effiziente Breitband-Photonenpaar-Erzeugung entworfen und hergestellt, um die ETPA-Raten zu verbessern. Das Gesamtsystem wird dann sowohl im Labor als auch in einem anwendungsnahen System evaluiert.

Innovation

Verschränkte Zweiphotonenabsorption ist derzeit Gegenstand einer wissenschaftlichen Debatte, da unklar ist, wie groß ihr Nutzen tatsächlich ausfällt. Die abschließende Klärung der Debatte im Gesamtverbund sowie die Evaluierung von Gesamtsystemen in anwendungsnahen Systemen sollen die Ableitung und Kommunikation von Anwendungsszenarien ermöglichen. Diese betreffen aufgrund der geringeren Anregungsleistung Beobachtungsprozesse in der Biologie oder Medizin.

Key Facts

Grant Number:
13N16352
Research profile area:
Optoelektronik und Photonik
Project type:
Forschung
Project duration:
07/2022 - 06/2025
Funded by:
Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR)
Website:
Projekt E2TPA

More Information

Principal Investigators

contact-box image

Prof. Dr. Christine Silberhorn

Integrated Quantum Optics

About the person

Cooperating Institutions

UNIWERSYTET MIKOLAJA KOPERNIKA W TORUNIU

Cooperating Institution

PicoQuanT GmbH

Cooperating Institution

UNIVERSITY COLLEGE LONDON

Cooperating Institution

Université de Genève

Cooperating Institution

Publications

Measurement of Ultrashort Biphoton Correlation Times with an Integrated Two-Color Broadband SU(1,1)-Interferometer
F. Roeder, R. Pollmann, M. Stefszky, M. Santandrea, K.H. Luo, V. Quiring, R. Ricken, C. Eigner, B. Brecht, C. Silberhorn, PRX Quantum 5 (2024).
Ultra-broadband non-degenerate guided-wave bi-photon source in the near and mid-infrared
F. Roeder, A. Gnanavel, R. Pollmann, O. Brecht, M. Stefszky, L. Padberg, C. Eigner, C. Silberhorn, B. Brecht, New Journal of Physics 26 (2024).
Show all publications

Funded by:

Logo Förderer