Ny kvantemodtager den første til at registrere hele radiofrekvensspektret

En ny kvantsensor kan analysere hele spektret af radiofrekvenser og virkelige signaler, frigøre nye muligheder for soldatkommunikation, spektrumbevidsthed og elektronisk krigsførelse.

Hærens forskere byggede kvantesensoren, som kan prøve radiofrekvensspektret-fra nulfrekvens op til 20 GHz-og registrere AM- og FM-radio, Bluetooth, Wi-Fi og andre kommunikationssignaler.

Rydberg-sensoren bruger laserstråler til at skabe meget ophidsede Rydberg-atomer direkte over et mikrobølge kredsløb, at øge og finpudse den del af spektret, der måles. Rydberg -atomerne er følsomme over for kredsløbets spænding, muliggør, at enheden kan bruges som en følsom sonde for det brede spektrum af signaler i RF -spektret.

"Alle tidligere demonstrationer af Rydberg -atomsensorer har kun været i stand til at fornemme små og specifikke områder af RF -spektret, men vores sensor fungerer nu kontinuerligt over et bredt frekvensområde for første gang, "sagde Dr. Kevin Cox, en forsker ved U.S. Army Combat Capabilities Development Command, nu kendt som DEVCOM, Army Research Laboratory. "Dette er et virkelig vigtigt skridt mod at bevise, at kvantesensorer kan levere et nyt, og dominerende, sæt af muligheder for vores soldater, der opererer i et stadig mere komplekst elektromagnetisk slagrum. "

Rydberg -spektrumanalysatoren har potentiale til at overgå de grundlæggende begrænsninger ved traditionel elektronik i følsomhed, båndbredde og frekvensområde. På grund af dette, laboratoriets Rydberg -spektrumanalysator og andre kvantesensorer har potentialet til at låse op for en ny grænse af hærsensorer til spektrumbevidsthed, elektronisk krigsførelse, sansning og kommunikation - en del af hærens moderniseringsstrategi.

"Enheder, der er baseret på kvantebestanddele, er en af ​​hærens topprioriteter for at muliggøre teknisk overraskelse i det konkurrencedygtige fremtidige slagrum, "sagde hærforsker Dr. David Meyer." Kvantesensorer generelt, herunder den her viste, tilbyde enestående følsomhed og nøjagtighed til at registrere en lang række missionskritiske signaler. "

Det fagfællebedømte tidsskrift Fysisk gennemgang anvendt offentliggjorde forskernes fund, Waveguide-koblet Rydberg spektrumanalysator fra 0 til 20 GigaHerz, medforfatter af hærens forskere Dr. David Meyer, Paul Kunz, og Kevin Cox

Forskerne planlægger yderligere udvikling for at forbedre signalfølsomheden af ​​Rydberg -spektrumanalysatoren, med det formål at udkonkurrere den eksisterende state-of-the-art teknologi.

"Betydelig fysik og ingeniørarbejde er stadig nødvendig, før Rydberg-analysatoren kan integreres i en felt testbar enhed, "Cox sagde." Et af de første trin vil være at forstå, hvordan man bevarer og forbedrer enhedens ydeevne, når sensorstørrelsen reduceres. Hæren er fremstået som en førende udvikler af Rydberg -sensorer, og vi forventer mere avanceret forskning, da dette futuristiske teknologikoncept hurtigt bliver en realitet. "