論文の概要: Sensitivity Comparison of Two-photon vs Three-photon Rydberg
Electrometry
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.11848v2
- Date: Wed, 23 Nov 2022 17:09:14 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-17 23:06:31.956337
- Title: Sensitivity Comparison of Two-photon vs Three-photon Rydberg
Electrometry
- Title(参考訳): 2光子と3光子ライドバーグの感度比較
- Authors: Nikunjkumar Prajapati, Narayan Bhusal, Andrew P. Rotunno, Samuel
Berweger, Matthew T. Simons, Alexandra B. Artusio-Glimpse, Ying Ju Wang, Eric
Bottomley, Haoquan Fan, and Christopher L. Holloway
- Abstract要約: 我々は4レベルおよび5レベル原子系をモデル化し、プローブの透過が、使用したレーザーの異なるパワーとRF磁場の強度とどのように変化するかを比較する。
3光子系は従来の2光子EITに比べて線幅が狭いことが判明した。
さらに,2光子Rydbergセンサの期待感度を算出し,現在の測定値である5 uV/m/Hzよりも高い感度が得られた。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 45.82374977939355
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We investigate the sensitivity of three-photon EIT in Rydberg atoms to radio
frequency detection and compare it against conventional two-photon systems.
Specifically, we model the 4-level and 5-level atomic system and compare how
the transmission of the probe changes with different powers of the lasers used
and strengths of the RF field. In this model, we also define a sensitivity
metric to best relate to the operation of the current best experimental
implementation based on shot noise limited detection. We find that the
three-photon system boasts much narrower line widths compared to the
conventional two-photon EIT. However, these narrow line features do not align
with the regions of the best sensitivity. In addition to this, we calculate the
expected sensitivity for the two-photon Rydberg sensor and find that the best
achievable sensitivity is over an order of magnitude better than the current
measured values of 5 uV/m/Hz. However, by accounting for the additional noise
sources in the experiment and the quantum efficiency of the photo-detectors,
the values are in good agreement.
- Abstract(参考訳): ライドバーグ原子中の3光子eitの周波数検出感度を調べ,従来の2光子系と比較した。
具体的には、4レベルおよび5レベルの原子系をモデル化し、プローブの透過がレーザーの異なるパワーとRF磁場の強度とどのように変化するかを比較する。
本モデルでは,ショットノイズの限定検出に基づく現在の最良の実験実装の動作に最も最も関係のある感度指標を定式化する。
3光子系は従来の2光子EITに比べて線幅が狭いことが判明した。
しかし、これらの狭い線の特徴は最高の感度の領域と一致しない。
これに加えて、2光子rydbergセンサの期待される感度を計算し、現在の測定値5 uv/m/hzよりも最高感度が1桁以上優れていることを発見した。
しかし、実験における追加ノイズ源と光検出器の量子効率を考慮すれば、値の一致は良好である。
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