山西大学微波研究获打破

 
丈量敏捷度提高1000倍  
山西大学微波研究获打破  
 

 

研发事情现场  山西大学激光光谱研究所供图

 

山西大学激光光谱研究所传授贾锁堂和传授肖连团教育团队，在国际上首次实现里德堡原子微波超外差吸收机样机，极大晋升了微波电场场强的探测敏捷度，微波丈量敏捷度达55nV/（cm·Hz1/2），优于之前国际最好程度1000倍，最小可探测微波场强约400pV/cm，优于之前国际最好程度10000倍。据先容，该项研究成就极大地敦促了微波电场紧密丈量规模的成长，在国防安详、微波通信、量子计量、电子信息等规模具有重要的应用代价。相关研究成就日前颁发于《自然—物理学》。

 

据相识，经典微波丈量要领通过微波诱导金属中自由电子发生有纪律的感到电流来提取微波电场的信息。然而金属中的自由电子具有随机热举动特性在感到电流中引入随机热噪声，这是经典微波丈量要领实现超高敏捷度探测难以打破的瓶颈。

 

该研究团队提出的基于可控原子体系的微波超外差丈量新道理和新技能，从基础上制止了经典微波丈量要领中自由电子随机热噪声的影响。他们提出了基于可控里德堡缀饰态与微波电场相干耦合新道理，完成了Hz量级超窄线宽激光的大范畴持续可调谐、相位及强度噪声压缩等技能攻关，实现了里德堡量子态准确制备和操控。他们的研究打破微波量子丈量的场强和极化丈量范围，实现了操作里德堡原子对微波电场相位和频率的丈量。出格值得一提的是，他们完成了X波段雷达测速样机的成果演示，最小速度判别率到达5μm/s（3mHz），可用于对超低速度举动方针到超高速航行器的探测，并且这种超外差极微弱微波电场的场强丈量值具有精采的可溯源性。

 

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41567-020-0918-5

 

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