基于 Rydberg 原子射频电场探测的灵敏度比较：电离电流与光学读取
原子物理
2025-09-22 v1
摘要
我们研究了一种检测室温下氦( Cs)汽管中的射频(RF)电场的技术方案，通过收集电离 Rydberg 原子释放的电荷，并将其性能与 established 方法即电磁感应透明(EIT)进行比较。通过施加已知的射频场，我们测量了两种读取方式(电化学电离电流法和光学 EIT 法)的响应。电化学电离电流法的灵敏度为 22~VmHz，而 EIT 法达到 3.7~VmHz。电化学电离电流法的灵敏度受到采集电极之间 2.2~k 电阻热噪声的限制，这种电阻来源于汽管内壁上薄的 Cs 薄膜。控制或消除 Cs 层可显著提高该电离方法的灵敏度。
关键词
引用
@article{arxiv.2509.15463,
title = {Sensitivity Comparison of Rydberg Atom-Based Radio-Frequency Electric Field Detection: Ionization Current Versus Optical Readout},
author = {Dangka Shylla and Rajavardhan Talashila and Alexandra Artusio-Glimpse and Adil Meraki and Dixith Manchaiah and Noah Schlossberger and Samuel Berweger and Matthew T. Simons and Christopher L. Holloway and Nikunjkumar Prajapati},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.15463},
year = {2025}
}