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(cè)電場(chǎng)（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(cè)整個(gè)無線電頻譜（從 0 到 100 GHz）上的通信信號(hào)的方法。

單個(gè)天線的如此寬的頻譜覆蓋范圍對(duì)于傳統(tǒng)的接收系統(tǒng)是不可能的，并且需要由單個(gè)天線、放大器和其他組件組成的多個(gè)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(cè)通信信號(hào)。研究實(shí)驗(yàn)室Meyer 說，研究人員根據(jù)基本原理計(jì)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(shí)驗(yàn)室中通過實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了這一性能——將其他組的結(jié)果提高了幾個(gè)數(shù)量級(jí)。

“這些新傳感器可能非常小，幾乎無法檢測(cè)到。”邁耶說。“基于里德堡原子的傳感器近期才被考慮用于一般電場(chǎng)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(duì)整個(gè)操作范圍內(nèi)的靈敏度進(jìn)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(cè)傳入的射頻場(chǎng)。

為了評(píng)估潛在應(yīng)用，科學(xué)家對(duì)里德堡傳感器對(duì)從 0 到 10 12赫茲的巨大頻率范圍內(nèi)的振蕩電場(chǎng)的敏感性進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，Rydberg 傳感器可以可靠地檢測(cè)整個(gè)頻譜上的信號(hào)，并與其他已建立的電場(chǎng)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(shì)。