基于里德伯原子的射频传感器：幅度 regime 传感
原子物理
2023-07-04 v1
摘要
基于里德伯原子的射频电磁场传感器因其独特特性（如体积小、介质结构、自校准）而受到广泛关注。这些光子传感器利用激光制备原子，并基于电磁诱导透明或相关现象读取原子对射频电磁场的响应。大量理论工作聚焦于射频波引起的 Autler-Townes 分裂。而在幅度 regime 中，通过测量共振处观测到的透射变化来确定电场强度，受到的关注较少。在本文中，我们给出可用于计算幅度 regime 中吸收系数和灵敏度的解析表达式。我们描述了为获得解析表达式所采用的近似，并证明了它们在很大范围的相关参数空间内的有效性。明确讨论了原子热运动的影响。残余多普勒频移被证明会限制灵敏度。据我们所知，此前尚未获得基于里德伯原子的传感幅度 regime 的解析表达式。本文给出的表达式、近似和描述对于最大化基于里德伯原子的传感器灵敏度以及深入理解多能级干涉现象的物理机制具有重要意义。
引用
@article{arxiv.2307.00121,
title = {Rydberg atom-based radio frequency sensors: amplitude regime sensing},
author = {Matthias Schmidt and Stephanie M. Bohaichuk and Vijin Venu and Florian Christaller and Chang Liu and Fabian Ripka and Harald Kübler and James P. Shaffer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.00121},
year = {2023}
}