Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > physics > arXiv:2506.12861v1

帮助 | 高级搜索

物理学 > 原子物理

arXiv:2506.12861v1 (physics)
[提交于 2025年6月15日 ]

标题: 例外点增强的里德堡原子电磁计

标题: Exceptional Point-enhanced Rydberg Atomic Electrometers

Authors:Chao Liang, Ce Yang, Wei Huang
摘要: 里德堡原子因其较大的跃迁偶极矩和对外电场的极端敏感性,已成为下一代量子精密电测量的有前景候选者,引起了广泛关注。同时,非厄米系统中的例外点(EPs)为超灵敏计量开辟了新的途径。尽管非厄米物理的兴趣日益增加,但EP增强的灵敏度在里德堡原子平台中很少被探索。在这里,我们提供了在非厄米条件下基于奥特勒-汤斯(AT)的里德堡电测量的新理论理解,表明耗散从根本上改变了光谱响应,并通过EP诱导的非线性实现了灵敏度增强。实验上,我们在被动热里德堡系统中实现了二阶EP,无需增益介质或低温环境,并演示了首个EP增强的原子电表。通过调整激光和微波参数,EP可以实时调节,形成一个灵活且可扩展的平台。在EP附近,系统表现出平方根响应,响应度提高了近20倍。使用基于振幅的检测,我们在现实条件下实现了灵敏度$22.68~\mathrm{nV cm^{-1} Hz^{-1/2}}$。我们的工作建立了一个实用、可调的EP增强传感和实时控制平台,在开放系统的量子计量中有广泛意义。
摘要: Rydberg atoms, with their large transition dipole moments and extreme sensitivity to electric fields, have attracted widespread attention as promising candidates for next-generation quantum precision electrometry. Meanwhile, exceptional points (EPs) in non-Hermitian systems have opened new avenues for ultrasensitive metrology. Despite increasing interest in non-Hermitian physics, EP-enhanced sensitivity has rarely been explored in Rydberg atomic platforms. Here, we provide a new theoretical understanding of Autler-Townes (AT)-based Rydberg electrometry under non-Hermitian conditions, showing that dissipation fundamentally modifies the spectral response and enables sensitivity enhancement via EP-induced nonlinearity. Experimentally, we realize a second-order EP in a passive thermal Rydberg system without requiring gain media or cryogenics, and demonstrate the first EP-enhanced atomic electrometer. The EP can be tuned in real time by adjusting laser and microwave parameters, forming a flexible and scalable platform. Near the EP, the system exhibits a square-root response, yielding a nearly 20-fold enhancement in responsivity. Using amplitude-based detection, we achieve a sensitivity of $22.68~\mathrm{nV cm^{-1} Hz^{-1/2}}$ under realistic conditions. Our work establishes a practical, tunable platform for EP-enhanced sensing and real-time control, with broad implications for quantum metrology in open systems.
评论: 欢迎任何评论
主题: 原子物理 (physics.atom-ph)
引用方式: arXiv:2506.12861 [physics.atom-ph]
  (或者 arXiv:2506.12861v1 [physics.atom-ph] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2506.12861
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Chao Liang [查看电子邮件]
[v1] 星期日, 2025 年 6 月 15 日 14:21:46 UTC (447 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
  • 其他格式
查看许可
当前浏览上下文:
physics.atom-ph
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-06
切换浏览方式为:
physics

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号