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科學(xué)家創(chuàng)造出覆蓋整個無線電頻譜的量子傳感器
來源:賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2022/3/9

玻璃蒸汽電池中的原子被激光束激發(fā)到里德堡態(tài)。他們檢測電場(來自背景中的金色天線)并將信息印回到激光束上。


研究人員表示,量子傳感器可以為士兵提供一種檢測整個無線電頻譜(從 0 到 100 GHz)上的通信信號的方法。


單個天線的如此寬的頻譜覆蓋范圍對于傳統(tǒng)的接收系統(tǒng)是不可能的,并且需要由單個天線、放大器和其他組件組成的多個系統(tǒng)。


科學(xué)家大衛(wèi)邁耶說, 2018 年,科學(xué)家是世界上制造量子接收的人,該接收使用高度激發(fā)、超敏感的原子(稱為里德堡原子)來檢測通信信號。研究實驗室Meyer 說,研究人員根據(jù)基本原理計算了接收的通道容量或數(shù)據(jù)傳輸速率,然后在他們的實驗室中通過實驗實現(xiàn)了這一性能——將其他組的結(jié)果提高了幾個數(shù)量級。


“這些新傳感器可能非常小,幾乎無法檢測到。”邁耶說!盎诶锏卤ぴ拥膫鞲衅鹘诓疟豢紤]用于一般電場傳感應(yīng)用,包括作為通信接收。雖然眾所周知里德堡原子具有廣泛的敏感性,但從未對整個操作范圍內(nèi)的靈敏度進行定量描述。 "

里德堡原子被光學(xué)激發(fā)到里德堡態(tài),在這位藝術(shù)家的解釋中檢測傳入的射頻場。


為了評估潛在應(yīng)用,科學(xué)家對里德堡傳感器對從 0 到 10 12赫茲的巨大頻率范圍內(nèi)的振蕩電場的敏感性進行了分析。結(jié)果表明,Rydberg 傳感器可以可靠地檢測整個頻譜上的信號,并與其他已建立的電場傳感器技術(shù)(如電光晶體和偶極天線耦合無源電子設(shè)備)相比具有優(yōu)勢。


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