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新的量子接收器第一个检测到不夜城论坛整个无线电频谱

物理学 2022-07-31 23:59:06

由陆军研究实验室 里德堡接收器和频谱分析仪检测微波电路上的各种真实射频信号,包括调幅收音机、调频收音机、无线网络和蓝牙

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军队插图 一种新的量子传感器可以分析无线电频率和现实世界信号的全频谱,释放出士兵通信、频谱感知和电子战的新潜力

陆军研究人员建造了量子传感器,可以对无线电频谱进行采样——从零频率到20千兆赫——并检测调幅和调频无线电、蓝牙、无线网络和其他通信信号

里德堡传感器使用激光束在微波电路正上方产生高度激发的里德堡原子,以增强和强化被测光谱部分

里德堡原子对电路的电压很敏感,这使得这种器件可以用作射频频谱中各种信号的灵敏探针

“以前所有里德堡原子传感器的演示都只能感应到射频频谱的小而特定的区域,但我们的传感器现在第一次在很宽的频率范围内连续工作,”博士说

凯文·考克斯,美国大学的研究员

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陆军作战能力发展司令部,现在被称为陆军研究实验室

“这是向证明量子传感器可以为我们的士兵提供一套新的、占主导地位的能力迈出的非常重要的一步,他们正在一个日益复杂的电磁战场上作战

" 研究人员将铷原子激发到高能里德堡态

原子与电路的电场强烈地相互作用,允许检测和解调电路中接收的任何信号

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军队插图 里德堡频谱分析仪有潜力在灵敏度、带宽和频率范围方面超越传统电子仪器的基本限制

正因为如此,实验室的里德堡频谱分析仪和其他量子传感器有可能打开陆军传感器的新领域,用于频谱感知、电子战、传感和通信——这是陆军现代化战略的一部分

“基于量子成分的设备是陆军在未来竞争激烈的战场上实现技术惊喜的首要任务之一,”陆军研究员博士说

大卫·迈耶

“一般来说,量子传感器,包括这里展示的这种,提供了无与伦比的灵敏度和准确性,可以检测各种任务关键型信号

" 同行评审的《物理评论应用》杂志发表了研究人员的发现,波导耦合里德堡频谱分析仪从0到20千兆赫兹,由陆军研究人员博士合著

大卫·迈耶、保罗·昆兹和凯文·考克斯 研究人员在发展通信公司陆军研究实验室使用里德堡频谱分析仪实验设备

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军队 研究人员计划进一步开发,以提高里德堡频谱分析仪的信号灵敏度,旨在超越现有的先进技术

考克斯说:“在里德堡分析仪能够集成到可现场测试的设备中之前,仍然需要大量的物理和工程工作。”

“第一步是了解如何在传感器尺寸减小时保持和提高设备的性能

陆军已经成为里德堡传感器的主要开发者,随着这一未来技术概念迅速成为现实,我们预计将会产生更多的前沿研究成果

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