論文の概要: Rydberg Atomic Receiver for Wireless Physical Layer: A Survey

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.25462v1
• Date: Sun, 18 Oct 2026 18:45:50 GMT
• ステータス: 情報取得中
• システム内更新日: 2026-10-20 22:28:54.0343
• Title: Rydberg Atomic Receiver for Wireless Physical Layer: A Survey
• Title（参考訳）: 無線物理層のためのRydberg原子受信機:サーベイ
• Abstract要約: ライドバーグ原子受信機は、古典的な電子レシーバーの代替として期待されている。 本稿では、Rydberg原子間通信の概要と基礎理論から実践的実装へのセンシングについて述べる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 37.60659534653707
• License:
• Abstract: With the escalating development of the quantum information technologies, the Rydberg atomic receiver has been envisioned as a promising alternative to its classical electronic counterparts, attracting extensive attentions from both physics and electronic engineering disciplines. By exploiting the electrical acuteness of Alkali atoms with diverse Rydberg energy states for electromagnetic field measurement, Rydberg atomic receiver is capable of surmounting the inherent limitations on the operating bandwidth and detection sensitivity of the classical electronic counterparts. Against this background, this article provides an extensive overview of Rydberg atomic communication and sensing from fundamental theory, critical technologies to practical implementations. Firstly, the milestones of the Rydberg atomic receiver evolution was introduced. Then we provide a clear understanding of Rydberg atomic receiver mechanisms from the perspective of classical communication and sensing, and highlight the unprecedented advantages over traditional electronic receivers as well as the technical challenges. Afterwards, necessary fundamentals are presented including the Rydberg atoms, typical non-coherent/coherent structures, and explicit experimental configurations, followed by discussions on state-of-the-art development of the Rydberg atomic receiver. Specifically, advancements on electric-field detection methods for accurate measurement of amplitude, phase, frequency and polarization, are extensively investigated. Based on the established methodologies, recent innovations in Rydberg atomic communication and sensing are reviewed, ranging from waveform design and array-based signal processing to radar applications like localization, imaging and remote sensing, with practical experimental results presented. Finally, we summarize the promising research trends around Rydberg atomic receiver.
• Abstract（参考訳）: 量子情報技術の発展に伴い、ライドバーグ原子受信機は古典的な電子装置の代替として期待され、物理学と電子工学の両方の分野から大きな注目を集めている。 電磁界測定に様々なRydbergエネルギー状態を持つアルカリ原子の電気的急性性を利用することで、Rydberg原子受信機は、古典電子の動作帯域と検出感度に固有の制限を克服することができる。 この背景に対して、この記事では、Rydbergの原子間通信と基本的な理論、重要な技術から実践的実装へのセンシングについて概観する。 まず、Rydberg原子レシーバーの進化のマイルストーンが導入された。 次に、古典的コミュニケーションとセンシングの観点から、Rydberg原子レシーバ機構を明確に理解し、従来の電子レシーバに対する前例のないアドバンテージと技術的課題を強調した。 その後、Rydberg原子、典型的な非コヒーレント/コヒーレント構造、明示的な実験的構成を含む必要な基礎が提示され、続いてRydberg原子レシーバーの最先端開発に関する議論が行われる。 具体的には, 振幅, 位相, 周波数, 偏光の高精度測定のための電界検出法の開発について検討した。 確立された手法に基づいて、波形設計やアレイベースの信号処理から、ローカライゼーション、イメージング、リモートセンシングといったレーダー応用に至るまで、近年のRydberg原子間通信とセンシングの革新を概観し、実用的な実験結果を示した。 最後に、Rydberg原子レシーバに関する有望な研究動向を概説する。

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