Sam Jarman tərəfindən , Phys.org

Sadie Harley tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

NIST-də Rydberg atom sensorunun işlənməsi. Müəllif: Noah Schlossberger

ABŞ tədqiqatçılarından ibarət bir qrup ilk dəfə olaraq adi əl radiosundan gələn siqnalları aşkar etmək üçün yüksək həyəcanlanmış Rydberg atomlarını ehtiva edən sensorlardan istifadə edib. Daxil olan siqnalların demodulyasiyasına diqqətli yanaşma sayəsində Noah Schlossberger və Milli Standartlar və Texnologiya İnstitutundakı (NIST) həmkarları istehlakçı elektronikasında gündəlik istifadə üçün ümidverici nəticələrə malik birdən çox ictimai radio kanalında kodlanmış səsi bərpa edə biliblər. Tədqiqat Physical Review Applied jurnalında dərc edilib .

Rydberq atomunda tək bir elektron son dərəcə yüksək enerji səviyyəsinə qədər həyəcanlanır və onu ana atomunun nüvəsindən uzaqlaşdırır. Uzaqdan baxanda bu atomlar müsbət yüklü ion ətrafında fırlanan tək bir elektrona bənzəyir.

Hər hansı bir atom xarici elektrik sahəsinə məruz qaldıqda, onun elektronlarının enerji səviyyələrinin mövqeləri Stark effekti adlanan bir proses vasitəsilə dəyişir. Lakin Rydberq atomunda bu dəyişiklik daha aydın olur və atom lazerlə araşdırıldıqda yaranan spektral naxışlarda xüsusilə təəccüblü dəyişikliklərə səbəb olur.

İstifadə olunmamış potensial

Bu effekt nəticə etibarilə Rydberg atomlarının elektrik sahəsi sensorları kimi ideal şəkildə uyğun olduğu anlamına gəlir: Rydberg Sensor layihəsinin qrup rəhbəri Kristofer Hollovey bu ehtimalı 2009-cu ildə araşdırmağa başladı. Layihəyə başladıqdan sonra Hollovey komandası tezliklə imkanların əvvəlcə gözlədiklərindən daha geniş olduğunu anladı.

Holloway təsvir edir ki, “Daha maraqlı tətbiqlərdən biri atom əsaslı qəbuledicilərdir , burada bu Rydberg atom sensorları siqnalı aşkar etmək üçün anten kimi çıxış edir və demodulyasiya və aşağı çevrilməni avtomatik olaraq həyata keçirir”.

“Prinsipcə, bu Rydberg qəbulediciləri ənənəvi qəbuledicilərlə müqayisədə bir çox ön cihaz və elektronikanı aradan qaldıra bilər.”

Lakin, indiyə qədər bu atom sensorlarının imkanları əsasən laboratoriya daxilində araşdırılmışdır və onların potensial real dünyada tətbiqlərinin tam əhatə dairəsi əsasən araşdırılmamışdır.

Siqnalları diqqətlə demodulyasiya etmək

Rydberg Sensor layihəsinin əvvəlki nəticələrinə əsaslanaraq, NIST komandası indi adi əl radiolarının istehsal etdiyi radio tezliklərində kodlanmış real səs siqnallarını aşkar etmək üçün laboratoriyadan kənarda prinsipi tətbiq edib.

“Buradakı əsas məsələ əl radiolarında istifadə olunan radio tezliklərinin atomun təbii rezonanslarından uzaq olmasıdır, buna görə də atomlar şüalanmanı hiss edə bilsələr də, səsin kodlandığı tezlik modulyasiyasına reaksiya vermirlər”, – deyə Şlossberger izah edir.

Bu çətinliyi həll etmək üçün tədqiqatçılar daxil olan radio siqnalını öz süni siqnalları ilə birləşdirdilər. Əlavə edilmiş bu siqnalın tezliyini ölçülən siqnala son dərəcə yaxınlaşdırmaqla, iki siqnal arasındakı fərqə bərabər tezlikdə konstruktiv və dağıdıcı müdaxilə nümunəsi yaratdılar.

Bu müdaxilə, buxar hüceyrəsinin içərisindəki birləşmiş radio sahəsinin amplitüdünün vuruş tezliyində dəyişməsinə səbəb oldu və Rydberg atomlarında ölçülə bilən Stark sürüşməsinə səbəb oldu.Əldə saxlanılan iki tərəfli radio ilə ötürülən və ya başqa bir əldə saxlanılan iki tərəfli radio və ya atom qəbuledicisi tərəfindən qəbul edilən səsin spektral reaksiyası. Spektrlər iki qəbuledicinin fərqli elektron qazanclarını nəzərə almaq üçün ən böyük ötürülən gücə normallaşdırılır. Mənbə: Physical Review Applied (2026). DOI: 10.1103/jlrg-6889

Nitqin bərpası

Yaranan spektral nümunələrdən NIST komandası əl radiosu ilə ötürülən səs siqnallarını aydın şəkildə aşkarlaya bildi və əlaqəli nitqi bərpa etdi. Bundan əlavə, “atomlar çox geniş ani bant genişliyi ilə reaksiya verdiyi üçün sistem bütün 22 ictimaiyyətə açıq Ailə Radiosu Xidməti kanalını eyni anda aşkar edə bilər”, – deyə Şlossberger bildirir.

“Biz qonşu kanalların güclü izolyasiyası ilə eyni vaxtda qəbulunu nümayiş etdirdik.” Bu, tədqiqatçılara ayrı-ayrılıqda izləmək əvəzinə, eyni anda çoxsaylı radio kanallarını izləməyə imkan verdi.

Ümumilikdə, komandanın nəticələri Rydberg atom sensorlarının laboratoriyadan kənarda istifadəsi üçün ümidverici nəticələrə səbəb ola bilər ki, bu da onların real dünyada tətbiqi istiqamətində mühüm bir addımdır.

“Biz Rydberg atom qəbuledicilərinin çevikliyini nümayiş etdirdik: onlardan yalnız bir sıra ideal tezlikləri deyil, istehlakçı elektronikasından gələn faktiki siqnalları aşkar etmək üçün istifadə etmək olar”, – deyə Şlossberger bildirir.

Müəllifimiz Sam Jarman tərəfindən sizin üçün yazılmış, Sadie Harley tərəfindən redaktə edilmiş və Robert Egan tərəfindən faktlar yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmiş bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Bu reportaj sizin üçün vacibdirsə, xahiş edirik ianə etməyi düşünün (xüsusilə aylıq). Təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .

Nəşr detalları

Noah Schlossberger və digərləri, Rydberg atomunun əl ilə idarə olunan UHF tezlik modulyasiyalı iki tərəfli radio qəbulu, Tətbiqi Fiziki İcmal (2026). DOI: 10.1103/jlrg-6889

Jurnal məlumatı: Fiziki İcmal Tətbiq Edildi 

Əsas anlayışlar

Xarici sahələrdə atom və molekulyar proseslərOptika və lazerlərRadiotezlik texnikalarıAtom sistemləriSpektroskopiya

© 2026 Science X Network