混合六能级里德堡原子量子接收器(适用于多频段射频通信)

里德堡原子接收器因其固有的宽带响应和无校准操作特性,近来成为射频传感与接收领域极具前景的平台。现有接收器大多采用四能级阶梯型电磁诱导透明(EIT)方案,这限制了在给定原子能级结构中可同时访问的射频跃迁数量。本文提出了一种六能级混合里德堡原子量子接收器(H-RAQR)架构,通过结合级联与并行射频耦合路径,实现在单一蒸气室平台内的同步多频段射频接收。研究团队建立了物理自洽的系统与电磁耦合模型,推导出探针相干度的稳态解析表达式,建立了入射射频场与光学探针传输之间的直接关联。通过采用实际弛豫和失谐参数的Lindblad主方程数值模拟,验证了该解析模型的正确性。基于所得通信信号表征,评估了该接收器可实现遍历和速率性能。数值结果表明:所提混合架构能在同一六能级系统中实现四个同步射频通道,且吞吐量优于传统级联里德堡态(CRS)与并行里德堡态(PRS)接收器。这些发现证实了混合里德堡接收器架构在可扩展多通道射频传感与通信系统中的应用潜力。

作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-04-13 22:26

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