論文の概要: Subwavelength micromachined vapor-cell based Rydberg sensing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.09559v1
- Date: Sun, 13 Apr 2025 13:18:04 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-15 16:49:36.328717
- Title: Subwavelength micromachined vapor-cell based Rydberg sensing
- Title（参考訳）: サブ波長マイクロマシーン型蒸気セルを用いたRydbergセンシング
- Authors: Avital Giat, Kfir Levi, Ori Nefesh, Liron Stern,
- Abstract要約: ライドバーグ原子量子センシングは、ブロードバンド、非侵襲、超感度電気測定の強力な技術として登場した。
ここでは、ミリスケール寸法のウェハスケールのPyrex-Si-Pyrexセルを用いて、Rydberg分光を行う。
その結果, サブ波長電磁界測定のための微細加工された気相セルの可能性を明らかにした。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: In recent years, micromachined vapor cells have been revolutionizing the field of chip-scale quantum sensors such as magnetometers and atomic clocks. In parallel, Rydberg atomic quantum sensing has emerged as a powerful technique for broadband, non-invasive, and ultra-sensitive electrometry. Yet, to date, Rydberg sensing has largely been limited to glass-blown, cm-scale vapor cells. Here, we perform Rydberg spectroscopy using a wafer-scale fabricated Pyrex-Si-Pyrex cell with mm-scale dimensions. The Rydberg spectroscopic line is characterized with respect to critical parameters such as temperature, the frequency and amplitude of the applied radiofrequency field, light intensity, and the spatial position of atom interrogation. Our study reveals lineshapes directly influenced by a complex landscape of electrostatic fields with values up to approximately $0.6\ \mathrm{V/cm}$. By controlling key parameters, we were able to reduce the effect of these internal electric fields and demonstrate the detection of RF fields with a sensitivity as low as $10\ \mu\mathrm{V/cm}$. These results highlight the potential of micromachined vapor cells for sub-wavelength electromagnetic field measurements, with applications in communications, near-field RF imaging, and chip-scale quantum technologies.
- Abstract（参考訳）: 近年、マイクロマシーン型蒸気電池は磁気センサや原子時計などのチップスケールの量子センサーの分野に革命をもたらしている。
並行して、Rydberg原子量子センシングはブロードバンド、非侵襲、超感度電気測定の強力な技術として登場した。
しかし、これまでは、Rydbergのセンシングはガラスでできたcmスケールの蒸気電池に限られていた。
ここでは、ミリスケール寸法のウェハスケールのPyrex-Si-Pyrexセルを用いて、Rydberg分光を行う。
ライドバーグ分光線は、適用された高周波場の温度、周波数、振幅、光強度、原子尋問の空間的位置などの臨界パラメータに特徴付けられる。
本研究は,0.6\ \mathrm{V/cm}$の値を持つ静電場の複雑な景観の影響を直接受けている。
キーパラメータを制御することにより、これらの内部電場の効果を低減し、感度が10\\mu\mathrm{V/cm}$のRF電場の検出を実証することができた。
これらの結果は、通信、近接場RFイメージング、チップスケール量子技術など、サブ波長電磁界測定のためのマイクロマシーン型蒸気セルの可能性を強調している。
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