元素百科介绍了中国科学院物理研究所开发的一种新的超分辨激发和成像方法。光的衍射极限限制了传统光学成像的分辨率和介质光子设备的大小，限制了波长水平的光的控制和利用；金属纳米结构的表面等离激元可以将光场束缚在纳米结构表面，使突破衍射极限的纳米尺度光控制成为可能。
金属纳米线不仅具有显著的局域电磁场增强效应，可以增强光与原子、分子、量子点、色心等纳米量子光源的相互作用，还支持传输表面等离激元模式，可作为等离激元纳米波导实现亚波长束缚的光信号传输，是构建纳米光子电路的基本要素。
金属纳米线与单纳米量子光源的耦合可以实现单个量子表面等离激元的产生和传输，对纳米量子光子器件的基本物理和设计具有重要意义。多个纳米量子光源集成在金属纳米线上，可以通过表面等离激元相互作用，产生协同辐射、量子纠缠等新的光学现象。当纳米光源之间的距离达到亚波长尺度时，光学显微镜的分辨率限制了金属纳米线上多个纳米光源的超分辨成像和超分辨可控刺激，阻碍了相关实验的进展。
针对上述问题，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心纳米物理及器件实验室副研究员魏红及其合作伙伴设计了一种超分辨激发和成像方法，利用金属纳米线上的表面等离激源干扰场作为激发源。该方法具有突破衍射极限的光学分辨率，因为表面等离激元干涉条纹的周期远小于激发光波长。银纳米线传输表面等离激元与局域表面等离激元的干扰形成“之”字形分布的电场，反向传输的两束表面等离激元干扰形成周期性对称分布的电场。通过调节两束激发光之间的相位差，上述两个等离激元干扰场的分布沿纳米线移动，改变纳米线上量子点的电场强度，从而调节量子点的激发。
该方法可以实现对相距几十纳米的两个量子点的选择性刺激，该技术的可行性在实验中通过对相距100nm的两个量子点的选择性刺激演示。研究人员将结构照明显微成像技术与金属纳米线上的表面等离激元干扰场相结合，利用模拟计算实现多个量子点的超分辨率光学成像，分辨率约为96nm。本工作为研究和表示等离激元纳米波导和多个纳米量子光源耦合系统的光学特性提供了一种实验方法，对基于表面等离激元的纳米/量子光子器件和电路的设计具有重要意义。
