“量子天线”打破了测量难以捉摸的太赫兹信号的障碍

研究团队首次制造出能够精确测量太赫兹频率梳的量子天线。华沙大学物理学院和新技术中心量子光学技术中心的一个研究小组推出了一种新方法,通过 [...]

来源:SciTech日报

研究团队首次制造出能够精确测量太赫兹频率梳的量子天线。

来自华沙大学物理学院和新技术中心量子光学技术中心的研究团队推出了一种使用“量子天线”检测极弱太赫兹信号的新方法。他们的方法依赖于一个专门的系统,该系统采用里德伯原子进行无线电波检测,使他们不仅能够捕获这些信号,而且能够准确地校准太赫兹范围内的频率梳。

直到最近,电磁波谱的这一部分还被认为在很大程度上尚未被探索,《Optica》报道的这一突破为高灵敏度光谱学和可在室温下工作的新型量子传感器提供了一条途径。

太赫兹 (THz) 辐射在电磁频谱中占据着独特的位置,位于微波(例如 Wi-Fi 中使用的微波)和电子与光学交叉点的红外光之间。它有望实现广泛的应用,包括在没有有害 X 射线的情况下扫描包裹、实现超高速 6G 通信以及先进的光谱学和有机化合物成像。

尽管有这种潜力,但使用太赫兹辐射进行精确和灵敏的测量仍然很困难。近年来,在产生和检测太赫兹波方面取得了重大进展,但在这项工作之前,实现频率梳的精确测量仍然遥不可及。

频率梳的作用

通过光转换提高灵敏度

这种混合方法是成功的关键:它将光子检测的极高灵敏度与即使对于最弱的信号也能“恢复”Autler-Townes 方法的校准能力的能力相结合。

映射和校准太赫兹梳

DOI:doi:10.1364/OPTICA.578051

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