論文の概要: Electrometry of extremely-low frequencies from kHz to sub-Hz with a Rydberg-atom sensor

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.13827v1
• Date: Sat, 14 Mar 2026 08:20:35 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-17 16:19:35.429856
• Title: Electrometry of extremely-low frequencies from kHz to sub-Hz with a Rydberg-atom sensor
• Title（参考訳）: Rydberg-atom センサを用いたkHzからサブHzまでの超低周波測定
• Authors: Aveek Chandra, Narongrit Paensin, Rainer Dumke,
• Abstract要約: 我々は、VLF、ULF、SLF、ELF、サブELFの周波数帯域にRydberg原子センサーの範囲を広げる。 819$V/cm/$sqrttextHz$ for 1 Hz, 33$V/cm/$sqrttextHz$ for 10 Hz, 10$V/cm/$sqrttextHz$ for 100 Hz, 2$V/cm/$sqr
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Rydberg-atom electric field sensing has shown great potential from near-DC to THz with state-of-the-art measurement metrics realized in sensitivity, phase extraction, multi-band receptivity, etc. While Rydberg-atom sensors have shown exceptional performance in the GHz regime, low-frequency operation has remained challenging because of electric-field-screening in conventional vapor cells, which suppresses externally applied fields. We overcome this limitation by combining auxiliary modulation and lock-in detection with a paraffin-coated vapor cell, and demonstrate an electrode-free, wideband method for sensing frequencies, ranging from 0.5 Hz to 10 kHz. Our work extends Rydberg-atom sensor range to VLF, ULF, SLF, ELF and sub-ELF frequency bands. In our method, high state-of-the-art sensitivities have been achieved - 819 $μ$V/cm/$\sqrt{\text{Hz}}$ for 1 Hz, 33 $μ$V/cm/$\sqrt{\text{Hz}}$ for 10 Hz, 10 $μ$V/cm/$\sqrt{\text{Hz}}$ for 100 Hz and 2 $μ$V/cm/$\sqrt{\text{Hz}}$ for 1 kHz.
• Abstract（参考訳）: Rydberg-atom電場センシングは、感度、位相抽出、マルチバンド受容性などによって実現された最先端の測定値を用いて、近DCからTHzまで大きなポテンシャルを示した。 Rydberg-atom センサは GHz では異常な性能を示したが, 従来の気相セルの電界遮蔽により, 外部の磁場が抑制されるため, 低周波動作は依然として困難である。 パラフィン被覆蒸着セルと補助変調とロックイン検出を組み合わせることでこの制限を克服し、0.5Hzから10kHzの範囲で電極フリーで広帯域で周波数を感知する方法を実証した。 我々の研究は、VLF、ULF、SLF、ELF、サブELFの周波数帯域にRydberg原子センサーの範囲を広げた。 提案手法では,高感度化を実現した - 1 Hzで819$μ$V/cm/$\sqrt{\text{Hz}}, 1 Hzで33$μ$V/cm/$\sqrt{\text{Hz}}, 10 Hzで10$μ$V/cm/$\sqrt{\text{Hz}}, 100 Hzで2$μ$V/cm/$\sqrt{\text{Hz}}, 1 kHzで2$μ$V/cm/$\sqrtである。

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