論文の概要: Low frequency communication based on Rydberg-atom receiver

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.09681v1
• Date: Mon, 19 Aug 2024 03:40:27 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-08-20 17:44:03.244483
• Title: Low frequency communication based on Rydberg-atom receiver
• Title（参考訳）: Rydberg-atom受信機を用いた低周波通信
• Authors: Yipeng Xie, Mingwei Lei, Meng Shi,
• Abstract要約: ライドバーグ原子センサーは近年急速に発展し、キャリブレーションのないSIトレーサビリティを生かしている。 本研究では,Rydberg原子を用いた2つの平行電極板を内包した蒸気セルにおける低周波通信を実証する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.4997673761305335
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: Low frequency communication has a wide range of applications in the fields of satellite detection, underground mining, disaster relief. Rydberg atom sensor has rapidly developed in recent years, capitalizing on its calibration-free SI-traceability, large polarizabilities and transition dipole moments. A Rydberg atom sensor is capable of sensitively detecting electric field signals from DC to THz. In this work, we demonstrate low frequency communication using Rydberg atoms in a vapor cell with two parallel electrode plates inside. Three modulations, BPSK, OOK, and 2FSK, are used for the communication by Rydberg atom receiver near 100kHz. We have measured the SNR of the modulated low frequency signal received by Rydberg atoms at various emission voltages. Meanwhile, we have demonstrated IQ constellation diagram, EVM and eye diagram of the demodulated signal at different symbol rate. The EVM is measured to be 8.8% when the symbol rate is 2Kbps, 9.4% when the symbol rate is 4Kbps, and 13.7% when the symbol rate is 8Kbps. The high-fidelity digital color image transmission resulted in a peak signal-to-noise ratio of 70dB. This study proves that Rydberg-atom receiver can finely work in low frequency communication.
• Abstract（参考訳）: 低周波通信は、衛星検出、地雷、災害救助の分野で幅広い応用がある。 近年、ライドバーグ原子センサーが急速に発展し、キャリブレーションのないSIトレーサビリティ、大きな偏光性、遷移双極子モーメントを生かしている。 ライドバーグ原子センサは、直流からTHzまでの電界信号を感度的に検出することができる。 本研究では,Rydberg原子を用いた2つの平行電極板を内包した蒸気セルにおける低周波通信を実証する。 BPSK、OOK、および2FSKの3つの変調は、100kHz付近のRydberg原子受信機による通信に使用される。 我々は、Rydberg原子から受信される変調低周波信号のSNRを様々な放電電圧で測定した。 一方,デモデーション信号のIQコンステレーション図,EVMおよびアイ図を異なるシンボルレートで実証した。 EVMはシンボルレートが2Kbpsで8.8%、シンボルレートが4Kbpsで9.4%、シンボルレートが8Kbpsで13.7%と測定される。 高忠実度デジタルカラー画像伝送により、ピーク信号対雑音比は70dBとなった。 この研究は、Rydberg-atom受信機が低周波通信において微細に機能できることを証明している。

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