更新时间：2025-08-21 阅读：1071 次
科技日报记者 刘霞
美国约翰斯·霍普金斯大学研究团队研发出一种新型量子平台，犹如为分子振动装上了“量子扩音器”，使原本微弱的分子“心跳”变得清晰可辨。这项发表于最新一期《科学进展》杂志的研究成果，有望催生新一代量子传感器，并开启疾病早期诊断的新纪元。
分子振动是分子内的原子微小而独特的运动，这就像每个分子的“身份密码”。通过识别这些独特的密码，可揭示出感染、代谢紊乱，甚至癌症等疾病信号。传统红外光谱和拉曼光谱技术虽能捕捉这些信号，但在血液或组织等复杂环境中，就像在喧闹集市中聆听细语，往往力不从心。
为获得更灵敏、更稳健且更能适应现实条件的分子光学检测方法，研究团队重新设计了光与物质的“对话方式”。他们采用高反射金镜构建光学谐振腔，使捕捉的光线在腔内来回反弹，从而大大增强了光线与封闭分子的相互作用。受限的光场与分子振动相互密切交织，形成被称为“振动极化”的全新量子态。
这种“振动极化”传感技术就像量子世界的“显微镜”，不仅能识别血液、唾液或尿液中的疾病生物标志物，还能在制药过程中实时“观看”分子反应，甚至能以前所未有的可靠性捕捉环境中微乎其微的污染物。
