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Rydberg atom-based microwave electrometry using polarization spectroscopy

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Autor(es):
Gomes, Naomy Duarte ; Pepino, Vinicius Marrara ; Borges, Ben-Hur Viana ; Magalhaes, Daniel Varela ; Napolitano, Reginaldo de Jesus ; Torres, Manuel Alejandro Lefran ; Massayuki Kondo, Jorge Douglas ; Marcassa, Luis Gustavo
Número total de Autores: 8
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: JOURNAL OF PHYSICS B-ATOMIC MOLECULAR AND OPTICAL PHYSICS; v. 57, n. 23, p. 12-pg., 2024-12-13.
Resumo

In this study, we investigated Rydberg atom-based microwave (MW) electrometry using polarization spectroscopy in a room-temperature vapor cell. By measuring Autler-Townes splitting in the electromagnetically induced transparency (EIT) spectrum, we determined that the minimum measurable MW electric field is approximately five times lower than conventional EIT techniques. The results are well reproduced by a full optical Bloch equation model, which takes into account all the hyperfine levels involved. Subsequently, the EIT setup was used to characterize a custom MW cylindrical lens, which increases the field at the focus by a factor of three, decreasing the minimum measurable MW electric field by the same amount. Our results indicate that the combination of polarization spectroscopy and a MW lens may enhance MW electrometry, and may allow its use as a secondary standard. (AU)

Processo FAPESP: 18/00796-3 - Processamento de Informação Quântica sob os Auspícios do Formalismo da Matriz de Espalhamento
Beneficiário:Reginaldo de Jesus Napolitano
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
Processo FAPESP: 19/10971-0 - Cavidades ópticas para aprisionamento de átomos de moléculas
Beneficiário:Luis Gustavo Marcassa
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
Processo FAPESP: 13/07276-1 - CEPOF - Centro de Pesquisa em Óptica e Fotônica
Beneficiário:Vanderlei Salvador Bagnato
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs
Processo FAPESP: 20/06501-5 - Nanopartículas magnéticas com propriedades hipertérmicas intensificadas para tratamento de câncer
Beneficiário:Laudemir Carlos Varanda
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
Processo FAPESP: 21/06371-7 - Átomos de Rydberg interagindo com campos de micro-ondas
Beneficiário:Luis Gustavo Marcassa
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular