基于闭合环量子相干与钟跃迁的多光子相位检测方法、装置及系统制造方法及图纸

技术编号:46631320 阅读:3 留言:0更新日期:2025-10-14 21:30
本发明专利技术公开了基于闭合环量子相干与钟跃迁的多光子相位检测方法、装置及系统,旨在解决现有原子传感器工作频率受限且易受幅度噪声干扰的问题。该方法通过施加光场、工作交流磁场和辅助交流磁场,在原子介质内构建闭合环。通过设定工作频率与辅助频率之和恒等于原子的一阶磁不敏感钟跃迁频率,实现了待测工作频率与原子固有频率的解耦,可在赫兹至吉赫兹的宽带范围内连续调谐。待测相位信息被承载于闭合环的全局相位中,通过测量光学响应信号并进行同步解调以提取。该方案利用闭合环相位的自洽性与钟跃迁的稳定性,有效抑制了驱动场幅度噪声与环境磁场波动的影响,适用于高精度电磁探测与宽带通信等领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电磁感应检测,尤其是基于量子相干闭合环(closed-looptransitioncontour)多光子跃迁相位检测的系统。


技术介绍

1、对电磁场相位的精密测量是现代科学技术前沿探索与高端工程应用中的一项核心基础能力。相较于电磁场的幅度信息,相位信息往往携带了更为丰富和稳定的物理内涵,它不仅能揭示波在传播介质中的色散与吸收特性,还能表征目标物体的电磁响应或振荡源的动态演化过程。因此,发展高灵敏度、高稳定性的相位检测技术,在诸多关键领域均具有重大的研究意义与应用价值,例如在水下通信与目标识别领域,通过分析次级感应场的相位延迟,可有效甄别目标材质与几何结构;在地球物理勘探中,电磁场的相位谱是反演地下介质电导率分布的关键观测量;在基础物理研究中,对特定相互作用产生的微弱相位偏移进行精密测量,是检验基本物理定律和探索新物理现象的重要途径。

2、当前,基于原子量子态相干操控的精密测量技术已成为该领域的研究热点。现有技术中,已发展出多种利用原子系综作为传感媒介的测量方案。例如,基于serf(无自旋交换弛豫)机制的原子磁力计,通过监测近零磁场本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于闭合环量子相干与钟跃迁的多光子相位检测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,频率组合关联于原子介质的固有跃迁频率,具体为:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,还包括:在预设的宽带频率范围内调整工作频率,并与调整同步地、反向地改变辅助频率,以在整个调整过程中,恒定地维持工作频率与辅助频率之和等于钟跃迁频率。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,光学响应信号承载全局相位的信息,全局相位为构成闭合环的多个分路相位经量子干涉后形成的复合相位,且待解调的工作相位是多个分路相位之一。>

5.根据权利...

【技术特征摘要】

1.一种基于闭合环量子相干与钟跃迁的多光子相位检测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,频率组合关联于原子介质的固有跃迁频率,具体为:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,还包括:在预设的宽带频率范围内调整工作频率,并与调整同步地、反向地改变辅助频率,以在整个调整过程中,恒定地维持工作频率与辅助频率之和等于钟跃迁频率。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,光学响应信号承载全局相位的信息,全局相位为构成闭合环的多个分路相位经量子干涉后形成的复合相位,且待解调的工作相位是多个分路相位之一。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,为增强闭合环对外部磁场波动的鲁棒性,固有跃迁频率被选定为对磁场变化呈一阶不敏感的钟跃迁频率。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,闭合环闭合环跃迁环路结构被配置为:

7.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,工作频率的调整在宽带频率范围内实现,宽带频率范围的跨度从覆盖1赫兹的极低频段延伸至10吉赫兹的微波频段。

8.一种基于闭合环量子相干与钟跃迁...

【专利技术属性】
技术研发人员:伦佐尼·费鲁乔姚涵
申请(专利权)人:布鲁姆斯伯里原子有限公司
类型:发明
国别省市:

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