論文の概要: Chip-Scale Rydberg Atomic Electrometer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.18163v1
• Date: Mon, 25 Aug 2025 16:13:01 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-08-26 18:43:45.855678
• Title: Chip-Scale Rydberg Atomic Electrometer
• Title（参考訳）: チップスケールのRydberg原子電気計
• Authors: Ren-Hao Xing, Ming-Yong Jing, Yue-Xiao Yan, Mu Xiang, Qing-Yi Meng, Shan Zhong, Hong-Hua Fang, Hong-Bo Sun,
• Abstract要約: ライドバーグ原子電気計は、SIトレーサビリティと非侵襲的な性質のため、理想的な電気測定の候補として期待されている。 本研究では,フェムト秒レーザーライティングと光接触を組み合わせたチップスケールの蒸気セルを作製することで,この課題を克服する。 これらのチップスケール細胞では,新しいサブドップラースペクトル狭帯域化現象が観察された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.29242811016206
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: An ideal electrometer should measure electric fields accurately while causing minimal disturbance to the field itself. Rydberg atomic electrometers are promising candidates for ideal electrometry due to their SI traceability and non-invasive nature. However, in practice, the atomic vapor cell shell can distort the electric field, limiting the device's performance. In this work, we overcome this challenge by fabricating a chip-scale vapor cell using a novel combination of femtosecond laser writing and optical contact. This method enables the development of a non-invasive atomic electrometer with a radar cross-section (RCS) 20 dB lower than that of commercial atomic cell-based electrometers. Furthermore, we observe a new sub-Doppler spectral narrowing phenomenon in these chip-scale cells. The effect originates from an incoherent, collision-driven mechanism--hereafter referred to as incoherent Dicke narrowing (ICDN). This advancement supports future revisions to the international system of units and broadens applications in metrology and quantum measurement.
• Abstract（参考訳）: 理想的な電気計は電界を正確に測定し、電界自体に最小限の障害を生じさせる。 ライドバーグ原子電気計は、SIトレーサビリティと非侵襲的な性質のため、理想的な電気測定の候補として期待されている。 しかし実際には、原子蒸気セルシェルは電界を歪め、装置の性能を制限できる。 本研究では,フェムト秒レーザーライティングと光接触を組み合わせたチップスケールの蒸気セルを作製することで,この課題を克服する。 この方法は、レーダクロスセクション(RCS)20dBの非侵襲的な原子電気計を商用の原子セルベースの電気計よりも低めに開発することができる。 さらに, これらのチップスケール細胞において, 新しいサブドップラースペクトル狭帯域化現象が観察された。 この効果は、非コヒーレントで衝突駆動機構(後に非コヒーレントディック狭小化(ICDN)と呼ばれる)に由来する。 この進歩は、将来の国際単位系の改良をサポートし、気象学や量子計測における応用を広げる。

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