مؤخرًا، قام فريق من الباحثين من قسم تكنولوجيا وأنظمة الليزر الفضائية في معهد شنغهاي للبصريات والميكانيكا الدقيقة، والأكاديمية الصينية للعلوم والمختبر الرئيسي للبصريات الكمومية، والأكاديمية الصينية للعلوم، ومجموعة أبحاث البروفيسور تشن لي تشينغ من شرق الصين جامعة نورمال، أظهرت تجريبيًا تجربة متزامنة في ذرة الروبيديوم ريدبيرج لأول مرة. مستشعر Rydberg للميكروويف ذو حساسية عالية ونطاق ترددي لحظي عالي. النتائج ذات الصلة تحمل عنوان "قياس كهربية الموجات الدقيقة عالية الحساسية مع عرض نطاق ترددي فوري مُحسّن" وتم نشرها في المراجعة الفيزيائية التطبيقية
ذرات ريدبيرج هي ذرات متحمسة للغاية ولها لحظات ثنائية القطب الكهربائية كبيرة وتكون حساسة للغاية للمجالات الكهرومغناطيسية الخارجية. لهذا السبب، اقترح الناس استخدام شفافية الحث الكهرومغناطيسي (EIT) وأوتلر تاونز (AT) لذرات ريدبيرج. تأثير لقياس المجال الكهربائي للميكروويف. تعد حساسية الكشف وعرض النطاق الترددي اللحظي من المؤشرات الرئيسية لاكتشاف الموجات الدقيقة من Rydberg. في السابق، كانت تقنية Rydberg للكشف عن المتغاير الفوقي الذري قادرة على تحقيق حساسية عالية (55 nV سم - 1 هرتز - 1/2)، ولكن عرض النطاق الترددي اللحظي الخاص بها كان محدودًا ببضع مئات من الكيلو هرتز. يعد وجود خصائص الحساسية العالية وعرض النطاق الترددي اللحظي الكبير في نفس الوقت مشكلة صعبة في مجال أبحاث Rydberg للكشف عن المجال الكهربائي بالموجات الدقيقة.
استنادًا إلى تقنية الخلط السداسية الموجات، أظهر فريق البحث بشكل تجريبي مستشعر Rydberg للميكروويف الذي يحقق في الوقت نفسه حساسية عالية وعرض نطاق ترددي لحظي عالٍ في غرفة غاز الروبيديوم Rydberg الذرية. مع عرض نطاق لحظي يصل إلى 10.2 ميجاهرتز، يمكن أن تصل أعلى حساسية الكشف إلى 62 نانو فولت سم -1هرتز-1/2. تظهر النتائج النظرية والتجريبية أن الاستجابة المعززة عالية التردد تنشأ من التأثير المعزز للنطاق الجانبي السلبي لضوء الكشف الناتج عن عملية الخلط السداسية الموجات. ستعمل نتائج البحث على تعزيز تطبيق تقنية Rydberg للاستشعار بالموجات الدقيقة في الرادار والاتصالات.
تم دعم الأعمال ذات الصلة من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين ومشاريع أخرى.
