מחקר

המחקר שלי נמצא בתווך שבין שני תחומים מדעיים מסקרנים: ננו-חלקיקים ואופטיקה קוונטית. הקשר המרתק בין שני תחומים אלו נובע מכך שסוגים מסוימים של ננו-חלקיקים פולט, באופן טבעי, מצבים קוונטים של אור, כמו פוטונים בודדים וזוגות פוטונים שזורים. קבוצת המחקר החדשה שלי בטכניון חוקרת ננו-חלקיקים המוכנים בתגובות כימיות מוכרות היטב כמקורות אור קוונטיים. החזון שלנו הוא שאלו ישמשו כחיישנים קוונטים המדווחים על סביבתם הננומטרית באופן שכיום הוא בלתי אפשרי.

שני אתגרים מדעיים בסיסיים עומדים בדרכנו להגשמת החזון הזה:

  1. הטרוגניות: החלקיקים שונים, גם אם במעט, אחד מהשני
  2. דינימקיה שאינה ידועה: אנחנו נצטרך להבין לעומק את הדינימיקה של האלקטרונים בסקלות זמן רבות, מפיקו-שניה (10^-12 שנייה) ועד לדקות. במיוחד, אנחנו חייבים לפענח איך הדינמיקה הזו קשורה לאינטראקציה של החלקיק עם סביבתו

על מנת להתמודד עם אתגרים אלו, הניסויים שלנו מתמקדים בחלקיק אחד בכל פעם, מבוצעים בטמפרטורות קריוגניות (4 מעלות קלווין) ובעזרת שיטות חדשניות שמאפשרות לנו לצפות בדינמיקה בסקלות זמן מהירות (ננו-שניה ומעלה) ואפילו אולטרה-מהירות (פיקו-שניות)

המטרה שלנו היא לתרגם את ההבנה החדשה של מקורות האור הייחודיים האלו כדי ליצור מצבים קוונטיים חדשים של אור, לחקור משטרים חדשים באינטראקציה בין אור לחומר ולבסוף ליישם את החלקיקים הללו כדי להעשיר את התחום המתפתח במהרה של חישה קוונטית.

 

ביוגרפיה

לאחר שהשלמתי תואר ראשון בפיזיקה והנדסת חומרים מהטכניון ב-2010, המשכתי לתואר מאסטר בפיזיקה במכון ויצמן למדע ב-2012. בהמשך סיימתי שם גם את הדוקטורט שלי בפיזיקה ב-2018. המחקר שלי, שבוצע בקבוצתו של פרופ’ דן אורון, התמקד בשיפור מיקרוסקופיה אופטית על ידי זיהוי התכונות הקוונטיות של אור. ב-2020 עברתי לאוניברסיטת קונסטנץ שבדרום גרמניה לפוסט-דוקטורט ב  Chair of Ultrafast Phenomena  בהובלת פרופ’ אלפרד לייטנסטורפר, וב-2022 הפכתי לראש קבוצה בקתדרה זו. בתקופה זו, תשומת הלב שלי פנתה לפענוח המנגנונים שגורמים לרעש באור הנפלט מננו-חלקיקים. בשנת 2025 הצטרפתי לפקולטה לכימיה ולמכון למצב מוצק בטכניון כמרצה בכיר והקמתי את קבוצת המחקר Fast-to-Ultrafast Nano Spectroscopy, או בקיצור funSpec… כי ספקטרוסקופיה זה די כיף.

פרסומים נבחרים

Conradt F.*, Bezold V.*, Wiechert V., Huber S., Mecking S., Leitenstorfer A., Tenne R., Electric-field fluctuations as the cause of spectral instabilities in colloidal quantum dots, Nano Lett. 23, 21 (2023)

Kempf H., Sulzer P., Liehl A., Leitenstorfer A., Tenne R., Few-femtosecond phase-sensitive detection of infrared electric fields with a third-order nonlinearity, Communications Physics 6, 195 (2023)

Lubin G.*, Tenne R.*, Ulku A. C., Antolovic I. M., Burri S., Karg S., Yallapragda V. J., Bruschini C., Charbon E., Oron, D., Heralded Spectroscopy Reveals Exciton–Exciton Correlations in Single Colloidal Quantum Dots, Nano. Lett.21, 16 (2021)

Lubin, G*., Tenne, R.*, Antolovic, I.M.*, Charbon, E., Bruschini, C., Oron, D., Quantum correlation measurement with single photon avalanche diode arrays, Optics Express 27, 23 (2019)

Rossman, U., Tenne, R., Solomon, O., Kaplan-Ashiri, I., Dadosh, T., Eldar, Y., Oron, D., Rapid quantum image scanning microscopy by joint sparse reconstruction, Optica 6, 10(2019).

Tenne, R.  Rossman, U., Rephael, B., Israel, Y., Krupinski-Ptaszek A., Lapkiewicz, R., Silberberg, Y., Oron, D., Super-resolution enhancement by quantum image scanning microscopy, Nat. Photonics, 13, 116-122 (2019)

Israel, Y.*, Tenne, R.*, Oron, D. & Silberberg, Y. Quantum correlation enhanced super-resolution localization microscopy enabled by a fibre bundle camera. Nat. Commun. 8, 1 (2017)

* equal contribution

corresponding author

גלריה