基于费舍尔信息框架的里德堡态电磁诱导透明低频电场传感研究

具有超大电偶极矩的里德堡原子为实现可溯源至国际单位制(SI)的电场传感与计量提供了新途径,然而现有研究主要集中在微波频段,对电力系统中普遍存在的准直流与低频电场探测仍缺乏系统性探索。本文提出了一种低频电场探测的理论研究框架:通过建立融合Fisher信息量(FI)和克拉美-罗下界(CRLB)的量化模型,首次明确了基于电磁诱导透明(EIT)读数的电场测量精度极限。在此基础上,该研究团队创新性地提出采用直流偏置双点差分测量的线性化传感方案,数值模拟表明该方案可有效克服弱场不敏感性问题(适用直流/交流场),最终实现约1×10⁻⁴ V/m/√Hz的CRLB极限灵敏度。为突破单次测量灵敏度限制,该团队进一步设计了法布里-珀罗(FP)腔增强构型——通过腔内相位调制使透射曲线斜率显著陡峭化,相较自由空间方案使FI提升超两个数量级。该研究为智能电网电磁环境的高精度量子监测提供了严格理论依据与设计指导。
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提交arXiv: 2026-04-17 10:12

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