1、 美国国家标准与技术研究所(NIST)的研究人员展示了一种新型传感器，它利用原子接收普通的通信信号。这种基于原子的接收器具有比传统无线电接收器更小、在嘈杂环境中工作更好的潜力，以及其他可能的优势。

2、 NIST团队使用铯原子接收最常见通信格式的数字位(1和0)，如手机、Wi-Fi和卫星电视。在这种称为相移或相位调制的格式中，无线电信号或其他电磁波随着时间的推移而相对于彼此偏移。信息(或数据)以这种调制方式编码。

3、 项目负责人克里斯霍洛威说：“关键是证明人们可以利用原子接收调制信号。“这种方法可以在很宽的频率范围内工作。数据速率还不是最快的，但还有其他好处，比如在嘈杂的环境中可能比传统系统更好。”

4、 正如新论文中所描述的，量子传感器基于真实世界的相移方法接收信号。霍洛威说，选择19.6 GHz的传输频率是因为方便实验，但也可以用于未来的无线通信系统。

5、 NIST团队过去在成像和测量应用中使用相同的基本技术。研究人员使用了两种不同颜色的激光将蒸汽室中的原子准备成高能(“Ridderborg”)状态，这种状态具有新的特征，例如对电磁场的极端敏感性。电场的频率影响原子吸收的光的颜色。

6、 在新的实验中，该团队使用最近开发的基于原子的混频器将输入信号转换成新的频率。一个射频信号用作参考，第二个射频信号用作调制信号的载波。通过检测原子来检测和测量两个信号之间的频率差和偏移。

7、 尽管许多研究人员先前已经证明原子可以接收其他形式的调制信号，但NIST团队是第一个开发可以处理相移的原子混合器的团队。

8、 根据这种编码方案，基于原子的系统每秒可以接收大约5兆比特的数据。这已经接近老第三代(3G)手机的速度了。

9、 研究人员还根据称为误差向量幅度(EVM)的传统度量来测量接收比特流的准确性。EVM将接收信号的相位与理想状态进行比较，以测量调制质量。霍洛威说，NIST的EVM实验不到10%，这对第一次演示是有好处的。他补充说，这相当于现场部署的系统。

10、 微型激光器和蒸汽电池已经用于一些商业设备，如芯片级原子钟，这表明有可能建造实用的基于原子的通信设备。

11、 根据报告，随着进一步的发展，基于原子的接收器可以提供许多优于传统无线电技术的优势。例如，传统的电子设备不需要将信号转换成不同的频率进行传输，因为原子会自动完成工作。天线和接收器的物理尺寸可以更小，达到微米级。此外，基于原子的系统可能不容易受到某些类型的干扰和噪声的影响。基于原子的混合器也可以精确测量弱电场。