中国科学手艺年夜学郭光灿院士团队的项国勇、邹长铃等人研制出一种新型的噪声鲁棒且可实现持续探测的里德堡原子微波探测装配，操纵了里德堡原子系综里多体效应引发的强彼此感化，实现强微波布景噪声下待探测弱旌旗灯号的显著加强和信噪比晋升。10月11日，该功效颁发在《科学进展》。

相较在传统的微波天线手艺，基在里德堡原子的微波传感因为其高活络度、尺寸小、高选择性、频谱笼盖宽等优势，最近几年来获得了学术界普遍的存眷。但是到今朝为止，年夜量的研究工作只是在尝试室无噪声或噪声程度很低的环境下进行微波丈量或通讯，面临外场前提下复杂的噪声情况和电磁干扰，其丈量结果和活络度城市年夜打扣头。是以，成长在抗干扰机能上具有适用化潜力的原子微波领受机是里德堡微波传感范畴的孔殷需求。

在前期基在里德堡原子微波传感的研究根本上，项国勇等人连系基在随机共振理论和里德堡原子系综里的多体效应发生的强非线性提出了噪声加强的微波丈量方案。研究人员经由过程系综里的多体效应引入强非线性发生双稳现象，并操纵一个很强的噪声微波场进行辅助，实现了对另外一个弱探测旌旗灯号的放年夜。相较在工作在线性区域的外差探测法，研究人员实现了25dB的功率值放年夜和6.6dB的信噪比晋升。

值得一提的是，这类新型非线性原子微波传感用具有良多优势，包罗非线性可调：操作人员可以经由过程调理系统参数改变系统的非线性巨细，顺应分歧类型的噪声情况。噪声鲁棒：噪声可以经由过程人工引入或仅仅操纵系统噪声进行旌旗灯号放年夜；而且噪声情势可为随机白色噪声或有色噪声。可持续丈量：该微波领受机工作在系统临界点四周，且可延续进行微波丈量。兼容性好：该方案可兼容今朝肆意一种原子微波丈量或通讯方案。

另外，研发人员正在对该类新型微波传感器进行进一步进级和革新。好比，可经由过程晋升原子-微波彼此感化体积来晋升绝对活络度，经由过程引入多能级协助晋升旌旗灯号领受带宽等。该方案在多种场所下具有利用潜力。好比，基在里德堡原子的微弱旌旗灯号检测，噪声布景下的微波通讯和微波成像等。

相干论文信息：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ado8130

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