Niedawno zespół naukowców z Wydziału Technologii i Systemów Laserowych w Lotnictwie Kosmicznym Szanghajskiego Instytutu Optyki i Mechaniki Precyzyjnej, Chińskiej Akademii Nauk i Kluczowego Laboratorium Optyki Kwantowej Chińskiej Akademii Nauk oraz grupa badawcza profesora Chen Liqinga ze wschodnich Chin Normal University po raz pierwszy eksperymentalnie zademonstrował równoczesny eksperyment na atomie rubidu Rydberga. Czujnik mikrofalowy Rydberg o wysokiej czułości i dużej przepustowości chwilowej. Powiązane wyniki zatytułowano „Wysoko czuła elektrometria mikrofalowa ze zwiększoną chwilową szerokością pasma” i opublikowano w czasopiśmie PHYSICAL REVIEW APPLIED
Atomy Rydberga są wysoce wzbudzonymi atomami o dużych elektrycznych momentach dipolowych i są bardzo wrażliwe na zewnętrzne pola elektromagnetyczne. Z tego powodu zaproponowano wykorzystanie przezroczystości indukcji elektromagnetycznej (EIT) i Autlera-Townesa (AT) atomów Rydberga. Efekt do pomiaru mikrofalowego pola elektrycznego. Czułość detekcji i chwilowa szerokość pasma to kluczowe wskaźniki detekcji mikrofalowej Rydberga. Wcześniej technologia wykrywania superheterodyny Rydberga mogła osiągać wysoką czułość (55 nV cm?1 Hz?1/2), ale jej chwilowa szerokość pasma była ograniczona do kilkuset kiloherców. Posiadanie cech dużej czułości i jednocześnie dużej przepustowości chwilowej jest trudnym problemem w dziedzinie badań nad mikrofalową detekcją pola elektrycznego Rydberga.
W oparciu o technologię mieszania sześciofalowego zespół badawczy zademonstrował eksperymentalnie czujnik mikrofalowy Rydberg, który jednocześnie osiąga wysoką czułość i dużą chwilową szerokość pasma w rubidowej komorze gazowej Rydberg. Przy chwilowej przepustowości sięgającej 10,2 MHz, najwyższa czułość wykrywania może osiągnąć 62 nVcm-1Hz-1/2. Wyniki teoretyczne i eksperymentalne pokazują, że wzmocniona odpowiedź wysokich częstotliwości wynika z efektu wzmocnienia ujemnego pasma bocznego światła detekcyjnego wytwarzanego w procesie mieszania sześciofalowego. Wyniki badań będą promować zastosowanie technologii wykrywania mikrofalowego Rydberga w radarach i komunikacji.
Odpowiednie prace były wspierane przez Chińską Narodową Fundację Nauk Przyrodniczych i inne projekty.
