玻璃蒸氣室中的原子被激光束激發(fā)到里德堡態(tài)。它們檢測電場（來自背景中的金天線）并將信息壓印回激光束上。

陸軍研究人員說，量子傳感器可以為士兵提供一種檢測整個無線電頻譜（從0到100 GHz）的通信信號的方法。

在傳統(tǒng)的接收器系統(tǒng)中，單個天線無法實現(xiàn)如此寬的頻譜覆蓋范圍，并且需要單個天線，放大器和其他組件的多個系統(tǒng)。

美國陸軍作戰(zhàn)能力發(fā)展司令部的戴維·邁耶（David Meyer）說，2018年，陸軍科學家是世界上第一個創(chuàng)建使用高激發(fā)，超靈敏原子（稱為里德堡原子）來檢測通信信號的量子接收器的人。陸軍研究實驗室。邁耶說，研究人員根據(jù)基本原理計算出接收機的信道容量或數(shù)據(jù)傳輸速率，然后在他們的實驗室中通過實驗實現(xiàn)了該性能-將其他組的結果提高了幾個數(shù)量級。

梅耶說：“這些新型傳感器可能很小，幾乎無法探測到，給士兵們帶來了破壞性的優(yōu)勢�！� “基于里德伯格原子的傳感器直到最近才被考慮用于一般電場感應應用，包括作為通信接收器。雖然眾所周知里德伯格原子具有廣泛的敏感性，但從未對整個工作范圍內的敏感性進行定量描述。 ”

Rydberg原子被Rydberg態(tài)光學激發(fā)，從而檢測出該藝術家的解釋中傳入的射頻場。

為了評估潛在的應用，陸軍科學家對Rydberg傳感器在0至10 12 Hz 的巨大頻率范圍內振蕩電場的敏感性進行了分析。結果表明，Rydberg傳感器可以可靠地檢測整個頻譜上的信號，并且可以與其他已建立的電場傳感器技術相比較，例如電光晶體和偶極天線耦合的無源電子設備。

梅耶說：“量子力學使我們能夠非常了解傳感器的校準和最終性能，并且每個傳感器都相同�！� “這一結果是確定如何在野外使用該系統(tǒng)的重要一步�！�

這項工作可能支持陸軍在下一代計算機網絡中實現(xiàn)現(xiàn)代化的重點，并確保其位置，導航和定時，因為這可能會影響新穎的通信概念或方法，以檢測用于地理位置的RF信號。

未來，陸軍科學家將研究方法，以繼續(xù)提高靈敏度，以檢測更弱的信號，并擴展用于更復雜波形的檢測協(xié)議。