重磅Nature：超快光学显微镜，迈入原子尺度！

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将光学显微镜带入尽可能短的长度和时间范围是长期追求的目标，这将纳米尺度的基本动力学与凝聚态物质的宏观功能联系起来。超分辨率显微镜通过利用光学非线性绕过了远场衍射极限。通过利用与尖端局域倏逝光场的线性相互作用，近场显微镜达到了更高的分辨率，通过探索运动中的纳米腔，激发了一个充满活力的研究领域。

本研究旨在将光学显微镜技术推向最短的可能长度和时间范围，连接纳米尺度的基本动态与凝聚态物质的宏观功能。通过利用尖端局域的全光非线性，将全光学显微镜推向皮米空间和飞秒时间分辨率。在这些尺度上，研究者们发现了一种前所未有且高效的非经典近场响应，与光的矢量势同相，并严格限制在原子尺寸内。

这个超快信号的特征是光相位延迟大约为π/2，并促进了对隧穿动态的直接监测。通过对隐藏在原子力显微镜下的纳米尺寸缺陷进行成像，以及对半导体范德华材料的电流瞬变进行亚周期采样，展示了光学概念的强大功能。研究结果有助于在导电和绝缘量子材料中，以最终短的时空尺度访问量子光-物质相互作用和电子动力学。