一台毋庸电、毋庸天线，完全由光运转、能“隐身”的无线电接纳器，出身了。

2025年10月16日，《当然-通讯》刚刚发表了一项碎裂性谈判，来自波兰华沙大学的物理学家团队，他们胜利研制出寰球上第一台全光学的量子无线电接纳器。这项时间绝对开脱了传统无线电对金属天线和复杂电子电路的依赖，可能为量子传感、潜伏通讯乃至深空探索规模，推开了一扇通往全新寰球的大门。

你知谈咱们是怎么捕捉空气中无形的电波的吗？

从一百多年前马可尼的第一次跨洋通讯，到今天你手机里的5G信号，咱们一直依赖一个基本用具：天线。天线就像一张为电波编织的“渔网”，用金属的躯体去拿获电磁波的振动。但这张“渔网”自己亦然金属，它会反射和打扰电波，就像你下水哺育，势必会惊动鱼群一样。

那么，有莫得一种可能，咱们不再需要这张“网”？有莫得一种要领，能让弥漫在空气中的原子，径直为咱们“倾听”电波的谜语？

谜底是细见解。

科学家们将眼神投向了元素周期内外的一个神奇元素——铷（Rb）。他们将铷原子蒸汽阻塞在一个小小的玻璃管里，然后用几束情绪、能量齐流程精密蓄意的激光去映照它们。

这几束光就像外传里的“神谕”，赋予了原子一种超技艺。在激光的引发下，铷原子的电子会跃迁到一个极不相识的高能轨谈——“里德堡态”。处于这种情状的原子，会变得特地敏锐，像一个被吹到极限的气球，任何渺小的扰动齐能让它产生剧烈反映。

这时侯，当佩戴着信息的无线电波（微波）偷偷穿过这团原子蒸汽时，古迹发生了。

电波的能量场会微弱地“触碰”这些高度敏锐的原子。这个微弱的触碰，就足以编削它们的量子情状。紧接着，被扰动的电子从高能轨谈跌落，并开释出微弱的光子。这些新出现的光子，就保残守缺地佩戴了无线电波的统共信息——频率、振幅、甚而相位。

通俗来说，原子把听到的“电波密语”，径直翻译成了“光信号”！

可是，这个想法固然微妙，但之前的类似时间齐有一个致命劣势：它们固然用原子取代了天线，但仍然需要一个特地的微波信号源（土产货飘摇器）来作念“配景音”参考，这就像听清密语需要一个安稳的环境一样。这个微波源，自己就需要一根天线。

是以，之前的“原子收音机”，并莫得作念到真是的“全光学”。

此次，华沙大学的团队决定玩把大的：绝对扔掉那根援手天线，只用光来贬责一切！

他们引入了第三束激光，用三束光的协力来营造一个纯光学的“配景环境”。但新的问题相继而至，况兼愈加难办。三束激光就像三个顶级歌手，固然实力轶群，但要让他们齐唱出一首完整和解的歌，险些弗成能。它们各自渺小的频率抖动（相位噪声）会肖似在沿途，造成庞大的杂音。

这杂音有多大？就像你想在三个KTV麦霸的鬼哭神嚎中，听清一只蚊子的嗡嗡声，完全是地狱难度。信号被绝对统一在一派腌臜之中。

难谈这条路走欠亨？就在统共东谈主齐合计这又是一次失败的尝试时，谈判东谈主员祭出了绝妙操作。

他们莫得去尝试让三个“麦霸”闭嘴——因为那太难了。相背，他们作念了一个匪夷所想的决定：再搭一个舞台，让这三个麦霸用相似的神色，再鬼哭神嚎一次！

具体来说，他们将这三束激光分出一部分，在一个非线性晶体中进行搀和，创造出一个不包含任何真是信号的、纯正由激光杂音组成的“参考信号”。这个信号，完整复刻了主路信号中统共的杂音特征。

然后，通过高速的（FPGA），他们将主路信号及时地减去这个“纯杂音书号”。

后果令东谈主畏怯！

腌臜的信号一会儿变得无比显着，信噪比径直飙升了35分贝！原来被杂音袒护的微弱信号，咫尺显着得如同在耳边响起。

这波操作，很是于给接纳器配了一副终极“降噪耳机”，只不外它放手的不是环境杂音，而是激光系统自身的“心魔”。

就这么，一台真是道理道理上的全光学、无天线、高性能的量子无线电接纳器出身了。它究竟有多牛？

弥漫隐身：因为它莫得金属部件，是以不会反射或打扰它正在测量的电磁场。它不错像一个阴魂一样，悄无声气地完成探伤，让对方毫无察觉。

自带标尺：它的测量精度径直由原子的基本物理常数决定，这意味着它天生就具备“自我校准”的技艺，精确无比。

动态范围惊东谈主：它既能捕捉到 176~nV/cm/\\sqrt{Hz}的微弱信号，也能承受高达 3.5~mV/cm的强场环境，很是于从蚊子叫到打雷齐能听得清皑皑白。

更令东谈主期待的是，这项时间还是走出了履行室。谈判团队正与欧洲航天局（ESA）配合，谋略将这种量子传感器营业化，并最终部署到卫星上，用于前所未有的高精度空间探伤。

也即是说，夙昔的通讯配置，可能仅仅光纤非常一个不起眼的小隆起。它安稳、潜伏、无需供电（指探伤端），就能以超高的贤惠度瞻念察着通盘电磁空间。

当无线电告别了金属天线，拥抱了光与原子，一个全新的量子通讯时间，约略就会悄然叩响大门。

参考文件:

Borówka, S., Mazelanik, M., Wasilewski, W. & Parniak, M. Optically-biased Rydberg microwave receiver enabled by hybrid nonlinear interferometry. Nat Commun 16, 8975 (2025)20.