hysics.org上的一份報(bào)告稱，美國陸軍研究人員已經(jīng)建立了一種所謂的“量子傳感器”(即技術(shù)上稱為Rydberg傳感器)，可以分析完整的RF頻譜和現(xiàn)實(shí)信號(hào)。

Rydberg傳感器使用激光束在微波電路的正上方產(chǎn)生高度激發(fā)的Rydberg原子，以增強(qiáng)和磨練被測光譜的一部分。Rydberg原子對(duì)電路的電壓很敏感，從而使該器件可以用作RF頻譜中各種信號(hào)的靈敏探頭。

該報(bào)告說，Rydberg頻譜分析儀有潛力在靈敏度，帶寬和頻率范圍上超越傳統(tǒng)電子產(chǎn)品的基本限制。

一種新型量子傳感器可以分析射頻和現(xiàn)實(shí)信號(hào)的全部頻譜，為士兵通信、頻譜意識(shí)和電子戰(zhàn)釋放新的潛力。

陸軍研究人員建造了量子傳感器，該傳感器可以采樣從零頻率到20 GHz的無線電頻譜，并檢測AM和FM無線電、藍(lán)牙、Wi-Fi和其他通信信號(hào)。

Rydberg傳感器使用激光束在微波電路的正上方產(chǎn)生高激發(fā)的Rydberg原子，以增強(qiáng)和磨光被測光譜的一部分。Rydberg原子對(duì)電路的電壓敏感，從而使該器件可用作RF頻譜中各種信號(hào)的敏感探針。

“ Rydberg原子傳感器的所有以前的演示只能檢測射頻頻譜的小而特定的區(qū)域，但是現(xiàn)在我們的傳感器首次在寬頻率范圍內(nèi)連續(xù)運(yùn)行，” Kevin Cox博士說。美國陸軍作戰(zhàn)能力發(fā)展司令部，現(xiàn)稱為DEVCOM，陸軍研究實(shí)驗(yàn)室?！斑@是邁出重要的一步，證明量子傳感器可以為在日益復(fù)雜的電磁戰(zhàn)場中作戰(zhàn)的士兵提供一套新的，占主導(dǎo)地位的功能。”

Rydberg頻譜分析儀在靈敏度，帶寬和頻率范圍方面有可能超越傳統(tǒng)電子產(chǎn)品的基本限制。因此，該實(shí)驗(yàn)室的Rydberg頻譜分析儀和其他量子傳感器有可能解鎖陸軍傳感器的新領(lǐng)域，以實(shí)現(xiàn)頻譜感知，電子戰(zhàn)，傳感和通信，這是陸軍現(xiàn)代化戰(zhàn)略的一部分。

陸軍研究員戴維·邁耶博士說：“基于量子成分的設(shè)備是陸軍在競爭激烈的未來戰(zhàn)場上實(shí)現(xiàn)技術(shù)意外的頭等要?jiǎng)?wù)之一?！?“總體上，包括此處演示的傳感器在內(nèi)，量子傳感器提供了無與倫比的靈敏度和準(zhǔn)確性，可以檢測各種關(guān)鍵任務(wù)信號(hào)?！?

同行評(píng)議的《物理評(píng)論應(yīng)用》雜志發(fā)表了研究人員的發(fā)現(xiàn)，即波導(dǎo)管耦合的里德伯格頻譜分析儀從0到20 GigaHerz，由陸軍研究人員Dr. David Meyer，Paul Kunz和Kevin Cox

研究人員計(jì)劃進(jìn)行其他開發(fā)，以提高Rydberg頻譜分析儀的信號(hào)靈敏度，以超越現(xiàn)有的最新技術(shù)。

Cox說：“在Rydberg分析儀集成到可現(xiàn)場測試的設(shè)備之前，仍然需要大量的物理和工程方面的努力?！?“第一步是了解隨著傳感器尺寸的減小如何保持和改善設(shè)備的性能。陸軍已經(jīng)成為Rydberg傳感器的領(lǐng)先開發(fā)商，我們期望隨著這種未來技術(shù)的發(fā)展，將進(jìn)行更多前沿研究概念很快就變成了現(xiàn)實(shí)?！?