——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國科學(xué)院辦院方針
院況簡介
1949年,伴隨著新中國的誕生,中國科學(xué)院成立。
作為國家在科學(xué)技術(shù)方面的最高學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)和全國自然科學(xué)與高新技術(shù)的綜合研究與發(fā)展中心,建院以來,中國科學(xué)院時刻牢記使命,與科學(xué)共進(jìn),與祖國同行,以國家富強(qiáng)、人民幸福為己任,人才輩出,碩果累累,為我國科技進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和國家安全做出了不可替代的重要貢獻(xiàn)。 更多簡介 +
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中國科學(xué)院學(xué)部
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中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)郭光燦院士團(tuán)隊史保森、丁冬生課題組實(shí)現(xiàn)了一種基于里德堡原子的微波頻率梳譜儀,該儀器在寬帶微波探測領(lǐng)域具有應(yīng)用前景。相關(guān)成果日前發(fā)表于《應(yīng)用物理評論》。
微波測量在通信、導(dǎo)航、雷達(dá)以及天文探測領(lǐng)域有重要作用。里德堡原子具有較大電偶極矩,可以對微弱電場產(chǎn)生很強(qiáng)的響應(yīng),因此可以用它作為微波傳感器。近年來,里德堡原子傳感器研究取得重要進(jìn)展,但仍存在一些亟待解決的問題,比如受限于讀出穩(wěn)態(tài)信號的時間,目前可以實(shí)時接收的信號頻率范圍(瞬時帶寬)通常只有幾兆赫,嚴(yán)重影響實(shí)用化進(jìn)程。
此次研究中,研究團(tuán)隊基于室溫銫原子體系,利用里德堡原子對微波的混頻響應(yīng)性質(zhì),將微波頻率梳信號設(shè)置為本振信號,演示了基于里德堡原子微波頻率梳譜儀的微波絕對頻率測量方案。
相比于之前系統(tǒng)的瞬時帶寬,目前可實(shí)現(xiàn)的實(shí)時響應(yīng)范圍(125兆赫)提高了數(shù)倍,并且還有進(jìn)一步提升的空間。此外,通過利用不同主量子數(shù)的里德堡態(tài),系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了在不同中心頻率下對具有1千赫調(diào)制帶寬的信號的接收。
該工作利用微波頻率梳譜儀拓寬了里德堡原子對微波信號的響應(yīng)范圍,一定程度上彌補(bǔ)里德堡原子在微波探測中瞬時帶寬窄的不足,實(shí)現(xiàn)在更寬范圍內(nèi)對信號絕對頻率的測量。此外,該方法也可有效接收相位信息,有望應(yīng)用于微波通信和測量等領(lǐng)域。
相關(guān)論文信息:https://doi.org/10.1103/PhysRevApplied.18.014033
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