新的量子接收器率先检测整个射频频谱

2021-02-06 20:41:57

新的量子传感器可以分析射频和现实世界信号的全部频谱,为士兵通信,频谱意识和电子战释放新的潜力。陆军研究人员制造了,可以采样从零频率到20 GHz的射频,并检测AM和FM广播,蓝牙,Wi-Fi和其他通信信号。

Rydberg传感器使用激光束在微波电路的正上方产生高激发的Rydberg原子,以增强和磨练被测光谱的一部分。 Rydberg原子对电路的电压敏感,使该器件可用作RF频谱中各种信号的灵敏探针。

"以前所有里德堡原子的演示都只能感应到RF频谱的小而特定的区域,但是我们的传感器现在第一次在很宽的频率范围内连续工作,"美国陆军作战能力发展司令部研究员凯文·考克斯(Kevin Cox)说,美国陆军研究实验室现在称为DEVCOM。 "这是迈出重要的一步,证明量子传感器可以为在日益复杂的电磁战场中作战的我们的士兵提供一套新的,占主导地位的功能。

Rydberg频谱分析仪在灵敏度,带宽和频率范围方面有可能超越传统电子产品的基本限制。因此,实验室的Rydberg频谱分析仪和其他量子传感器有可能为光谱感知,电子战,传感和通信领域开辟陆军传感器的新领域,这是陆军现代化战略的一部分。

                            '陆军研究员戴维·迈耶博士说。总体上,包括此处演示的传感器在内,Quantum传感器具有无与伦比的灵敏度和准确性,可检测各种关键任务信号。

经过同行评审的《物理评论应用》杂志发表了研究人员的论文。研究结果,由陆军研究人员Drs。Co.撰写的波导耦合的Rydberg频谱分析仪从0到20 GigaHerz。 David Meyer,Paul Kunz和Kevin Cox

研究人员计划进行其他开发,以提高Rydberg频谱分析仪的信号灵敏度,以超越现有的最新技术。

在将Rydberg分析仪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方面的努力,"考克斯说。第一步之一将是了解如何随着传感器尺寸的减小而保持和改善设备的性能。陆军已经成为Rydberg传感器的主要开发人员,并且随着这种未来技术概念的迅速成为现实,我们希望能够进行更多前沿研究。"更多信息:David H. Meyer等人,“从0到20 GHz的波导耦合Rydberg频谱分析仪,应用了Physical Review(2021)”。 DOI:10.1103 / PhysRevApplied.15.014053

引用:新的量子接收器率先检测到整个无线电频谱(2021年2月4日),从2021年2月6日从https://phys.org/news/2021-02-quantum-entire-radio-frequency-spectrum.html检索到。

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