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基于双微波里德伯光谱的卫星无线电探测

原子物理 2023-10-03 v1 应用物理 量子物理

摘要

里德伯电场传感器利用大量里德伯共振,在宽广电磁频谱范围内提供灵敏度。然而,由于在特高频(UHF)及以下频段访问共振里德伯态的困难——这些频段是当前全球无线通信基础设施中的通用频段——它们目前在此范围的灵敏度不足。我们提出一种采用双光双微波光谱方案的特高频带共振里德伯电场传感器。增加一个额外微波光子使我们能够访问更高角动量里德伯态间的跃迁(L=34L = 3 \rightarrow 4),其共振频率低于里德伯传感器通常使用的跃迁。我们讨论了此类传感器在特高频带及以下范围的适用性,并测得系统于 2.3 GHz 的共振灵敏度为 70(5) μ\muVm1Hz1/2^{-1}\text{Hz}^{-1/2},比该频率下远失谐探测方案测得灵敏度优 50 倍。我们还通过测量实验室外接收并转发至原子的 Sirius XM 卫星无线电(2.320 - 2.345 GHz)展示了该传感方案的有效性。

关键词

引用

@article{arxiv.2305.08707,
  title  = {Satellite radio detection via dual-microwave Rydberg spectroscopy},
  author = {Peter K Elgee and Joshua C Hill and Kermit-James E Leblanc and Gabriel D Ko and Paul D Kunz and David H Meyer and Kevin C Cox},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2305.08707},
  year   = {2023}
}

备注

6 pages, 3 figures