中國科學家把微波測量靈敏度提高一千倍
賈鎖堂教授和山西大學激光光譜研究所肖連團教授帶領團隊首次研制出雷德堡原子微波超外差接收機樣機，大大提高了微波電場強度的檢測靈敏度，微波測量靈敏度達到 55 Nv/(CM·Hz1/2)，比以往國際最佳水平提高了 1000 倍，最小可恢復微波場強約為 400 pV≤CM，比以往國際最佳水平提高了 10000 倍。
該研究小組的發現最近發表在 "自然物理學" 雜志上。論文的第一作者是博士生景明勇，合著者是胡英教授，通訊作者是張林杰教授和肖連團教授，研究人員還包括馬潔教授和胡英副教授。
微波是人類觀察世界的另一只 "眼睛"。微波遙感技術可以用來繪制人類難以涉足的地區的地形和地貌圖，并探索宇宙的廣闊而神秘的空間。
經典的微波測量方法可以通過誘導金屬中的自由電子產生規則的感應電流來提取微波電場的信息，但是由于金屬中自由電子的隨機熱運動，引入了隨機熱噪聲，這是傳統微波測量方法在超高靈敏度檢測中難以突破的瓶頸。
山西大學團隊提出的基于可控原子系統的微波超外差測量新原理和新技術，從根本上避免了經典微波測量方法中自由電子隨機熱噪聲的影響。基于可控里德堡修飾態與微波電場的相干耦合原理，他們完成了 Hz 量級超窄線寬激光的大范圍連續調諧，相位和強度噪聲壓縮，實現了里德堡量子態的精確制備和控制。他們的研究突破了微波量子測量中場強和極化測量的限制，實現了利用里德堡原子對微波電場相位和頻率的測量。特別是，他們完成了 X 波段雷達測速儀樣機的功能演示，速度分辨率最低可達 5 微米 / 秒（3MHz)，可用于探測超低速運動目標到超高速飛機。這種超外差極弱微波電場的場強測量具有很好的溯源性。"。
肖連團教授對 "科技日報" 說，研究成果極大地促進了微波電場精密測量的發展，在國防安全、微波通信、量子計量、電子信息等領域具有重要的應用價值。
