结合激光阵列增强原子微波接收器灵敏度
原子物理
2024-10-08 v3
摘要
里德伯原子对弱电场（E）表现出强烈响应，被视为一种有前景的、可超越传统接收器灵敏度的原子接收器。然而，其灵敏度受到来自经典和量子层面噪声的严重限制，如何显著提升灵敏度仍具挑战性。本文中，我们通过实验证明，结合激光阵列可将里德伯原子接收器的灵敏度提升至23 nV/cm/Hz^{1/2}。理论上，我们证明了对于激光阵列，多束光照射单个光电探测器（PD）的性能优于多个PD。在我们的实验中，与单束激光的性能相比，利用2×2探测光束阵列实现了10 dB的信噪比（SNR）提升，且仅通过增加一个谐振腔即可进一步增强。这些结果可为超高灵敏度里德伯原子接收器的设计与优化提供途径，并促进其在宇宙学、气象学、通信和微波量子技术中的应用。
引用
@article{arxiv.2403.14132,
title = {Enhancing sensitivity of atomic microwave receiver combining laser arrays},
author = {Bo Wu and Ruiqi Mao and Yi Liu and Di Sang and Yanli Zhou and Yi Lin and Qiang An and Yunqi Fu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.14132},
year = {2024}
}