論文の概要: High angular momentum coupling for enhanced Rydberg-atom sensing in the
VHF band
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.01810v1
- Date: Tue, 3 Oct 2023 05:53:54 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-10-04 17:35:33.457956
- Title: High angular momentum coupling for enhanced Rydberg-atom sensing in the
VHF band
- Title（参考訳）: vhf帯リドバーグ原子センシングにおける高角運動量結合
- Authors: Nikunjkumar Prajapati, Jakob W. Kunzler, Alexandra B. Artusio-Glimpse,
Andrew Rotunno, Samuel Berweger, Matthew T. Simons, Christopher L. Holloway,
Chad M. Gardner, Michael S. Mcbeth, and Robert A. Younts
- Abstract要約: この手紙は、超高周波(VHF)バンドにおける海上航行に使用される自動識別システム(AIS)から波形を収集・処理するための、ライドバーグ原子センサーによる一連の実験を記述している。
本稿では,HMMER(High Angular Momentum Matching Excited Raman)と呼ばれる新しい手法を用いて,低周波検出を向上し,従来のAC Stark効果よりも優れた感度を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 33.45861095003339
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Recent advances in Rydberg atom electrometry detail promising applications in
radio frequency (RF) communications. Presently, most applications use carrier
frequencies greater than 1~GHz where resonant Autler-Townes splitting provides
the highest sensitivity. This letter documents a series of experiments with
Rydberg atomic sensors to collect and process waveforms from the automated
identification system (AIS) used in maritime navigation in the Very High
Frequency (VHF) band. Detection in this band is difficult with conventional
resonant Autler-Townes based Rydberg sensing and requires a new approach. We
show the results from a new method called High Angular Momentum Matching
Excited Raman (HAMMER), which enhances low frequency detection and exhibits
superior sensitivity compared to the traditional AC Stark effect. From
measurements of electromagnetically induced transparency (EIT) in rubidium and
cesium vapor cells, we show the relationship between incident electric field
strength and observed signal-to-noise ratio and find that the sensitivity of
the HAMMER scheme in rubidium achieved an equivalent single VHF tone
sensitivity of $\mathrm{100~\mu V/m/\sqrt{Hz}}$. With these results, we
estimate the usable range of the atomic vapor cell antenna for AIS waveforms
given current technology and detection techniques.
- Abstract（参考訳）: Rydberg atom Electrometryの最近の進歩は、無線周波数(RF)通信への応用を約束している。
現在、ほとんどのアプリケーションは1～ghz以上のキャリア周波数を使用し、共振オートラータウン分割が最も感度が高い。
この手紙は、非常に高周波(vhf)帯の海上航行で使用される自動識別システム(ais)から波形を収集および処理するための、rydberg原子センサーによる一連の実験を文書化する。
従来のAutler-TownesによるRydberg検出では検出が困難であり,新しいアプローチが必要である。
本稿では,HMMER(High Angular Momentum Matching Excited Raman)と呼ばれる新しい手法を用いて,低周波検出を向上し,従来のAC Stark効果よりも優れた感度を示す。
ルビジウムおよびセシウム気相セルにおける電磁誘導透過(EIT)の測定から、入射電界強度と観測信号-雑音比の関係を示し、ルビジウムにおけるHAMMER方式の感度が$\mathrm{100~\mu V/m/\sqrt{Hz}}$と等価な単一VHFトーン感度を達成したことを発見した。
これらの結果から、現在の技術および検出技術により、AIS波形に対する原子蒸気セルアンテナの使用範囲を推定する。
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