Recientemente, un equipo de investigadores del Departamento de Sistemas y Tecnología Láser Aeroespacial del Instituto de Óptica y Mecánica de Precisión de Shanghai, la Academia de Ciencias de China y el Laboratorio Clave de Óptica Cuántica, la Academia de Ciencias de China y el grupo de investigación del profesor Chen Liqing del este de China La Universidad Normal demostró por primera vez experimentalmente un experimento simultáneo en un átomo de rubidio de Rydberg. Sensor de microondas Rydberg de alta sensibilidad y alto ancho de banda instantáneo. Los resultados relacionados se titulan "Electrometría de microondas de alta sensibilidad con ancho de banda instantáneo mejorado" y se publican en PHYSICAL REVIEW APPLIED.
Los átomos de Rydberg son átomos muy excitados con grandes momentos dipolares eléctricos y son muy sensibles a los campos electromagnéticos externos. Por esta razón, se ha propuesto utilizar la transparencia por inducción electromagnética (EIT) y la Autler-Townes (AT) de los átomos de Rydberg. Efecto para medir el campo eléctrico de microondas. La sensibilidad de detección y el ancho de banda instantáneo son indicadores clave de la detección de microondas de Rydberg. Anteriormente, la tecnología de detección de superheterodinos atómicos de Rydberg podía alcanzar una alta sensibilidad (55 nV cm?1 Hz?1/2), pero su ancho de banda instantáneo estaba limitado a unos pocos cientos de kilohercios. Tener las características de alta sensibilidad y gran ancho de banda instantáneo al mismo tiempo es un problema difícil en el campo de la investigación de detección de campos eléctricos de microondas de Rydberg.
Basado en la tecnología de mezcla de seis ondas, el equipo de investigación demostró experimentalmente un sensor de microondas Rydberg que logra simultáneamente una alta sensibilidad y un alto ancho de banda instantáneo en una cámara de gas atómico Rydberg de rubidio. Con un ancho de banda instantáneo de hasta 10,2 MHz, la sensibilidad de detección más alta puede alcanzar 62 nVcm-1Hz-1/2. Los resultados teóricos y experimentales muestran que la respuesta mejorada de alta frecuencia se origina a partir del efecto de mejora de la banda lateral negativa de la luz de detección producida por el proceso de mezcla de seis ondas. Los resultados de la investigación promoverán la aplicación de la tecnología de detección de microondas de Rydberg en radares y comunicaciones.
El trabajo relevante ha sido apoyado por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China y otros proyectos.
