光学切割增强Rydberg原子基准超低频电场测量
量子物理
2026-03-18 v1
摘要
本研究展示了通过光学切割放大(OCA)技术对Rydberg原子实现超低频(ULF)电场灵敏度的显著提升。传统的Rydberg基准ULF测量因1/f噪声而受限，灵敏度严重受损。我们的方法通过光学切割器调制耦合激光，在蒸发管前方实现周期性Rydberg激发。光电探测器(PD)的输出信号以光学切割器的信号作为参考通过锁相放大器(LIA)进行解调。这一过程有效地将1/f噪声移至更高频率带，使其可被滤除。OCA技术在7 Hz处提升了灵敏度19.1 dB，灵敏度下降至49.1 uV/cm/rt(Hz)。在10Hz至1kHz频率范围内，提升了约7dB。这种OCA方法使Rydberg原子在ULF电场测量中的灵敏度提升，使Rydberg传感器的检测范围覆盖从低频(LF)到ULF的整个频谱，从而显著拓宽了其应用潜力。
引用
@article{arxiv.2603.16469,
title = {Optical Chopping Enhanced Rydberg-Atom-Based Ultra-Low-Frequency Electric Field Measurement},
author = {Yipeng Xie and Mingwei Lei and Wenbo Dong and Meng Shi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.16469},
year = {2026}
}
备注
8 pages, 5 figures