美国陆军科学家成功发明覆盖整个无线电频谱的量子传感器
美国陆军科学家发明了一种量子传感器 ， 可以让士兵探测到整个无线电频谱范围内的通信信号 ， 频率范围从0-100GHz 。
《物理学杂志B》在其关于Rydberg原子相互作用的特刊上发表了这项研究 。 该研究由陆军科学家及马里兰大学的研究人员共同完成 ， 并得到了美国国防高级研究计划局的支持 。
文章图片
在传统的接收系统中 ， 需要独立天线、放大器和其他组件等多个系统 ， 并且不可能覆盖如此宽的频率 。
美国陆军作战能力发展司令部的戴维·迈耶（DavidMeyer）说 ， 2018年 ， 陆军实验室的科学家创建了世界上第一个使用高激发 ， 超灵敏原子（称为里德堡原子Rydbergatoms）来检测通信信号的量子接收器 。
梅耶说 ， 研究人员根据基本原理计算出接收机的信道容量和数据传输速率 ， 然后通过实验实现了该性能 ， 即将其他组的结果提高了几个数量级 。
梅耶说：“这些新型传感器小到几乎无法探测 ， 能给士兵们带来颠覆性的优势 。 ”
“基于里德堡原子(Rydbergatoms)的传感器直到最近才被考虑用于一般的电场探测 ， 包括作为通信接收器 。 虽然里德堡原子(Rydbergatoms)被认为是广泛敏感的 ， 但对整个操作范围内的灵敏度的定量描述从来没有做过 。 ”
文章图片
为了评估潜在应用 ， 美国陆军的科学家们分析了Rydberg传感器在0到10^12赫兹的巨大频率范围内对振荡电场的灵敏度 。
【美国陆军科学家成功发明覆盖整个无线电频谱的量子传感器】结果表明 ， 该传感器可以可靠地检测整个频谱范围内的信号 ， 并与其他现有的电场传感器技术如电光晶体和偶极天线耦合无源电子设备(electro-opticcrystalsanddipoleantenna-coupledpassiveelectronics)相媲美 。
梅耶说:“量子力学使我们能够深度了解传感器的校准和最终性能 ， 这对每个传感器来说都是一样的 。 这一结果是确定如何在实地使用这一系统的重要步骤 。
这项工作可能影响用于地理定位的射频信号探测的新通信概念或方法 ， 从而支持陆军在下一代计算机网络、定位、导航和校时方面优先进行现代化改造 。
未来 ， 陆军科学家将继续研究 ， 以提高灵敏度 ， 从而探测更微弱信号 ， 并扩展用于更复杂波形的探测协议 。
（本文由本源量子编译 ， 内容来源phys.org）
推荐阅读
- 美国用“核试验”来恫吓中国“核裁军”，那是赤裸裸的核讹诈
- 岂有此理，6000华人宣誓加入美国，扬言中国无权取消他们国籍
- 弹射刀——美国禁止非军方人士使用的刀具
- 中国渔民再次立功! 巨大宝藏重见天日， 美国请求被拒之门外！
- 啥武器能让196国联名抵制？美国“开了坏头”，公然违背禁令研究
- 环球网王毅：病毒源头问题上，中方与美国一些政客之间的分歧，是真相与谎言的距离，是科学与偏见的对比
- “去美国化”只是理想状态，华为去年采购1300多亿美国零部件！
- 弃美国高薪回国创业，今3个月赚1千亿，直接威胁马云的首富地位
- 刚毕业医学生都不会犯的错误，号称“世界最强”美国疾控中心竟踩了雷？
- 中国证监会就美国国会参议院通过《外国公司问责法案》事宜答记者问