美陸軍量子傳感器開發進展新聞綜合_風聞

美陸軍量子傳感器探測能力可覆蓋整個無線電頻譜

來源：國防科技信息網   作者：國家工業信息安全發展研究中心 李茜楠   時間：2020-03-25

原文網址：http://www.dsti.net/Information/News/118661

[據納米科技世界網站2020年3月23日報道] 美國陸軍研究人員表示量子傳感器可以讓士兵在整個無線電頻譜（從0到100千兆赫）內探測通信信號。對於傳統的接收系統來説，單個天線覆蓋如此寬的頻譜樊偉是不可能的，因此，需要多個由獨立天線、放大器和其他組件組成的系統。

美國陸軍作戰能力發展司令部陸軍研究實驗室的科學家戴維·邁耶(David Meyer)表示，美陸軍科學家在2018年率先發明瞭一種量子接收器，這種接收器使用了被稱為裏德堡原子（Rydberg atoms）的高激發、超敏感原子來探測通信信號。研究人員根據基本原理計算了接收器的信道容量或數據傳輸速率，然後在實驗室裏通過實驗實現了這一性能。“這些新的傳感器能接受的頻率可能非常小，幾乎無法被其他探測器探測出，給士兵帶來巨大的優勢。”邁耶説：“基於裏德堡原子的傳感器最近才被考慮用於一般電場傳感應用，包括作為通信接收器。雖然裏德堡原子是廣為人知的敏感原子，但從未對整個工作範圍內的敏感度進行過定量描述。”

為了評估潛在的應用性，陸軍科學家在0到1012赫茲頻率範圍內對裏德堡傳感器靈敏度進行了分析。結果表明，裏德堡傳感器能夠可靠地探測出整個頻譜的信號，比現有的電場傳感器（如光電晶體和偶極子天線耦合無源電子）更有潛力。

 “量子力學可以讓我們在非常高的程度上了解傳感器的校準和最終性能，而且對每個傳感器來説都是一樣的。”邁耶説：“這一結果是確定如何使用該系統的重要步驟。”這項工作會保持陸軍在下一代計算機網絡和有保證的位置、導航和定時方面的優先地位，因為它可能影響目前的通信概念或用於地理定位的射頻信號探測方法。未來，陸軍科學家將研究各種方法，以繼續提高靈敏度，保證更弱的信號的探測，並擴展更復雜波形的探測協議。

美陸軍開發出覆蓋整個無線電頻譜的量子傳感器

來源：國防科技要聞   作者：北方科技信息研究中心   李良琦   時間：2020-03-24

原文網址：https://www.sohu.com/a/382736428_635792?spm=smpc.author.fd-d.6.1585136631668ozqFmfM

美國陸軍研究實驗室（ARL）開發出一種新型量子傳感器，能夠對0～100GHz無線電頻譜範圍內的通信信號進行探測。2018年，ARL開發出一種量子接收器，採用高激發態、超敏感的原子（稱為裏德堡原子）來探測通信信號，其數據傳輸速率實現了幾個數量級的提升。

新型傳感器非常小，幾乎無法被探測，因此能夠為士兵帶來巨大的優勢。直到最近，基於裏德堡原子的傳感器才被用於電場傳感（如作為通信接收器）。為了評估其應用潛力，研究人員對該傳感器在0～1012赫茲頻率範圍內對振盪電場的靈敏度進行分析。結果顯示，該傳感器能夠可靠地探測整個頻譜範圍內的信號。

該研究將為陸軍現代化優先事項中的下一代計算機網絡，以及確保定位、導航與授時項目提供支持，有望在探測用於定位的射頻信號方面開創新的通信概念或方法。未來，ARL將提高傳感器的靈敏度以檢測更弱的信號，同時還將擴充探測協議以應對更加複雜的波形。