首個可覆蓋整個無線電頻譜的量子傳感器問世

（文章來源：科技報告與資訊）

陸軍研究人員說，量子傳感器可以為士兵提供一種檢測整個無線電頻譜（從0到100 GHz）的通信信號的方法。在傳統(tǒng)的接收器系統(tǒng)中，單個天線的如此寬的頻譜覆蓋范圍是不可能的，并且需要單個天線，放大器和其他組件等的多個系統(tǒng)。

美國陸軍作戰(zhàn)能力發(fā)展司令部的戴維·梅耶（David Meyer）說，2018年，陸軍科學家是世界上第一個創(chuàng)建使用高激發(fā)，超敏感原子（稱為里德堡原子）來檢測通信信號的量子接收器的人。研究人員根據(jù)基本原理計算出接收機的信道容量或數(shù)據(jù)傳輸速率，然后在他們的實驗室中通過實驗實現(xiàn)了該性能，將其他組的結(jié)果提高了幾個數(shù)量級。

梅耶說：“這些新型傳感器可能很小，幾乎無法探測到，給士兵們帶來了巨大的優(yōu)勢?；诶锏卤ぴ拥膫鞲衅髦钡阶罱疟豢紤]用于一般的電場傳感應(yīng)用，包括作為通信接收器。盡管眾所周知里德堡原子具有廣泛的敏感性，但從未對整個工作范圍內(nèi)的敏感性進行定量描述。 ”

為了評估潛在的應(yīng)用，陸軍科學家對Rydberg傳感器在0至1012赫茲的巨大頻率范圍內(nèi)振蕩電場的敏感性進行了分析。結(jié)果表明，Rydberg傳感器可以可靠地檢測整個頻譜上的信號，并且可以與其他已建立的電場傳感器技術(shù)相媲美，例如電光晶體和偶極天線耦合的無源電子設(shè)備。

梅耶說：“量子力學使我們能夠非常了解傳感器的校準和最終性能，并且每個傳感器都是相同的。這一結(jié)果是確定如何在野外使用該系統(tǒng)的重要一步?！蔽磥?，陸軍科學家將繼續(xù)提高靈敏度以檢測更弱的信號，并擴展用于更復雜波形的檢測協(xié)議。
（責任編輯：fqj）