美陆军量子传感器开发进展新闻综合_风闻

美陆军量子传感器探测能力可覆盖整个无线电频谱

来源：国防科技信息网   作者：国家工业信息安全发展研究中心 李茜楠   时间：2020-03-25

原文网址：http://www.dsti.net/Information/News/118661

[据纳米科技世界网站2020年3月23日报道] 美国陆军研究人员表示量子传感器可以让士兵在整个无线电频谱（从0到100千兆赫）内探测通信信号。对于传统的接收系统来说，单个天线覆盖如此宽的频谱樊伟是不可能的，因此，需要多个由独立天线、放大器和其他组件组成的系统。

美国陆军作战能力发展司令部陆军研究实验室的科学家戴维·迈耶(David Meyer)表示，美陆军科学家在2018年率先发明了一种量子接收器，这种接收器使用了被称为里德堡原子（Rydberg atoms）的高激发、超敏感原子来探测通信信号。研究人员根据基本原理计算了接收器的信道容量或数据传输速率，然后在实验室里通过实验实现了这一性能。“这些新的传感器能接受的频率可能非常小，几乎无法被其他探测器探测出，给士兵带来巨大的优势。”迈耶说：“基于里德堡原子的传感器最近才被考虑用于一般电场传感应用，包括作为通信接收器。虽然里德堡原子是广为人知的敏感原子，但从未对整个工作范围内的敏感度进行过定量描述。”

为了评估潜在的应用性，陆军科学家在0到1012赫兹频率范围内对里德堡传感器灵敏度进行了分析。结果表明，里德堡传感器能够可靠地探测出整个频谱的信号，比现有的电场传感器（如光电晶体和偶极子天线耦合无源电子）更有潜力。

 “量子力学可以让我们在非常高的程度上了解传感器的校准和最终性能，而且对每个传感器来说都是一样的。”迈耶说：“这一结果是确定如何使用该系统的重要步骤。”这项工作会保持陆军在下一代计算机网络和有保证的位置、导航和定时方面的优先地位，因为它可能影响目前的通信概念或用于地理定位的射频信号探测方法。未来，陆军科学家将研究各种方法，以继续提高灵敏度，保证更弱的信号的探测，并扩展更复杂波形的探测协议。

美陆军开发出覆盖整个无线电频谱的量子传感器

来源：国防科技要闻   作者：北方科技信息研究中心   李良琦   时间：2020-03-24

原文网址：https://www.sohu.com/a/382736428_635792?spm=smpc.author.fd-d.6.1585136631668ozqFmfM

美国陆军研究实验室（ARL）开发出一种新型量子传感器，能够对0～100GHz无线电频谱范围内的通信信号进行探测。2018年，ARL开发出一种量子接收器，采用高激发态、超敏感的原子（称为里德堡原子）来探测通信信号，其数据传输速率实现了几个数量级的提升。

新型传感器非常小，几乎无法被探测，因此能够为士兵带来巨大的优势。直到最近，基于里德堡原子的传感器才被用于电场传感（如作为通信接收器）。为了评估其应用潜力，研究人员对该传感器在0～1012赫兹频率范围内对振荡电场的灵敏度进行分析。结果显示，该传感器能够可靠地探测整个频谱范围内的信号。

该研究将为陆军现代化优先事项中的下一代计算机网络，以及确保定位、导航与授时项目提供支持，有望在探测用于定位的射频信号方面开创新的通信概念或方法。未来，ARL将提高传感器的灵敏度以检测更弱的信号，同时还将扩充探测协议以应对更加复杂的波形。