L-Istitut ta 'l-Ottika u l-Makkinarju ta' Preċiżjoni ta 'Shanghai (SIPM) Jagħmel Progress Importanti fir-Riċerka dwar l-Individwazzjoni tal-Qasam Elettriku Microwave ta' Rydberg

Riċentement, tim tar-riċerkatur Cheng Huadong mid-Dipartiment tat-Teknoloġija u s-Sistemi tal-Laser Spazjali u Astronawtiċi, Istitut ta 'Shanghai ta' Preċiżjoni Ottika u Riċerka Mekkanika (SIPM) tal-Akkademja Ċiniża tax-Xjenzi (CAS), u tim tal-Prof Chen Liqing minn East China Normal University (ECNU) urew b'mod sperimentali għall-ewwel darba sensur Rydberg microwave b'kemm sensittività għolja kif ukoll bandwidth transitorju għoli fl-atomi tar-rubidju Rydberg. Ir-riżultati ġew ippubblikati bħala "Highly sensitive microwave electrometry with enhanced instantanous bandwidth" f'REVIŻJONI FIŻIKA APPLIKATA (Id-dokument ġie ppubblikat f'REVIŻJONI FIŻIKA APPLIKATI (Ittra).
L-atomi Rydberg huma atomi eċċitati ħafna b'mumenti kbar ta 'dipole elettriċi, li huma sensittivi ħafna għal kampi elettromanjetiċi esterni. Għal din ir-raġuni, ġie propost li jitkejlu kampi elettriċi microwave billi jintużaw l-effetti tat-trasparenza tal-induzzjoni elettromanjetika (EIT) u Autler-Townes (AT) tal-atomi Rydberg. Is-sensittività tas-sejbien u l-bandwidth istantanju huma l-indiċi ewlenin tas-sejbien tal-microwave Rydberg. Preċedentement, sensittività għolja (55 nV cm?1 Hz?1/2) setgħet tinkiseb ibbażata fuq l-EIT ta 'l-atomu Rydberg, iżda l-bandwidth istantanju kien limitat għal ftit mijiet ta' kilohertz. Is-sensittività għolja simultanja u l-bandwidth istantanju kbir hija sfida fil-qasam tar-riċerka dwar l-iskoperta tal-kamp elettriku microwave f'Ridburg.
Ibbażat fuq it-teknika tat-taħlit ta 'sitt mewġ, it-tim ta' riċerka wera b'mod sperimentali sensur tal-microwave Rydberg f'kamra tal-gass atomika ta 'Rubidium Rydberg li fl-istess ħin tikseb sensittività għolja u bandwidth istantanju għoli, b'sensittività massima ta' skoperta ta '62 nVcm-1Hz{ {3}}/2 f'bandwidth istantanju sa 10.2 MHz. Riżultati teoretiċi u sperimentali juru li Ir-rispons imtejjeb ta 'frekwenza għolja joriġina mill-effett ta' titjib tal-banda tal-ġenb negattiva tad-dawl misjub ġġenerat mill-proċess ta 'taħlit ta' sitt mewġ. Ir-riżultati tar-riċerka se javvanzaw l-applikazzjoni tat-teknoloġija Rydberg microwave sensing fir-radar u l-komunikazzjoni.
Ix-xogħol relatat huwa appoġġjat mill-Fondazzjoni Nazzjonali tax-Xjenza Naturali taċ-Ċina u programmi oħra.

Fig. 1 Prinċipju ta' Rydberg microwave sensor (a) Dijagramma skematika tas-setup sperimentali
(b) (c) Żewġ proċessi ta' taħlit b'sitt mewġ li jiġġeneraw sidebands pożittivi u negattivi

Fig. 2 Sensittività tas-sensor tal-microwave Rydberg (a) Sinjal super-eżotropiku versus qawwa tas-sinjal microwave (b) Sensittività determinata mill-istorbju tas-sistema