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控制微波场极化方向是多个原子物理实验平台的关键技术能力。然而，要产生高保真度的微波场需要高度可控的微波环境——必须避免或精确表征会导致极化畸变的反射波，这一约束条件常与其他实验设计需求相冲突。该研究团队展示了一种能在里德堡原子系综实验中产生高保真度微波极化的控制系统。通过重新配置三个真空内直流电极作为微波天线，产生初始状态未知的非理想极化场。每个辐射源通过独立相位和振幅调控生成目标微波场，并利用微波诱导避免能级交叉的里德堡电磁感应透明光谱技术，在原子位置处探测生成的场分布。实验实现了保真度超过99%的σ⁻、π和σ⁺极化微波及其组合场，并借助辅助微波场将纯化技术拓展至远离里德堡共振的频率区域，成功产生双光子微波共振。本研究发展的技术将促进原子分子物理实验中偶极相互作用的精准调控。