基于里德伯原子的 MIMO 系统的电磁建模与容量分析
信号处理
2025-06-09 v1
摘要
基于里德伯原子的天线利用高激发里德伯原子的量子特性，相较于经典天线提供了独特优势，如高灵敏度、宽频带和小尺寸。尽管其在天线和通信工程中的应用日益受到关注，但两个关键特性——缺乏极化复用和无互耦的各向同性接收——在基于里德伯原子的空分复用（即多入多出 MIMO）通信分析中仍未被探索。一般来说，任何天线（包括原子天线）的设计考量均可提取为辐射模式、效率和极化等因素，使其能无缝集成到现有系统模型中。在本信中，我们从相关量子特性中提取天线属性，从而实现里德伯 MIMO 系统在远场和近场场景下的电磁建模与容量分析。通过采用射线法进行远场分析和双重格林函数进行近场计算，结果表明基于里德伯原子的天线阵列在单极化 MIMO 通信中相较于经典偶极子型阵列具有特定优势。
引用
@article{arxiv.2411.08570,
title = {Electromagnetic Modeling and Capacity Analysis of Rydberg Atom-Based MIMO System},
author = {Shuai S. A. Yuan and Xinyi Y. I. Xu and Jinpeng Yuan and Guoda Xie and Chongwen Huang and Xiaoming Chen and Zhixiang Huang and Wei E. I. Sha},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.08570},
year = {2025}
}
备注
in IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, 2025