Квантты қолданумикротолқынды фотоника технологиясы
Әлсіз сигналды анықтау
Кванттық микротолқынды фотоника технологиясының ең перспективалы қолданбаларының бірі өте әлсіз микротолқынды/РЖ сигналдарын анықтау болып табылады. Бір фотонды анықтауды қолдану арқылы бұл жүйелер дәстүрлі әдістерге қарағанда әлдеқайда сезімтал. Мысалы, зерттеушілер электронды күшейтусіз -112,8 дБм төмен сигналдарды анықтай алатын кванттық микротолқынды фотоникалық жүйені көрсетті. Бұл өте жоғары сезімталдық оны терең ғарыштық байланыстар сияқты қолданбалар үшін тамаша етеді.
Микротолқынды фотоникасигналды өңдеу
Кванттық микротолқынды фотоника сонымен қатар фазаны ауыстыру және сүзу сияқты жоғары өткізу қабілеттілігі бар сигналдарды өңдеу функцияларын жүзеге асырады. Дисперсиялық оптикалық элементті қолдану және жарықтың толқын ұзындығын реттеу арқылы зерттеушілер РЖ фазасының 8 ГГц-ке дейін РЖ сүзу өткізу жолағын 8 ГГц-ке дейін ығысатынын көрсетті. Маңыздысы, бұл мүмкіндіктердің барлығына 3 ГГц электроникасы арқылы қол жеткізіледі, бұл өнімділіктің дәстүрлі өткізу қабілеті шектеулерінен асып түсетінін көрсетеді.
Жергілікті емес жиілікті уақыт картасына түсіру
Кванттық шиеленісу нәтижесінде пайда болатын қызықты мүмкіндіктердің бірі - жергілікті емес жиілікті уақыт бойынша картаға түсіру. Бұл әдіс үздіксіз толқынды айдалатын бір фотонды көздің спектрін қашықтағы уақыт доменіне салыстыра алады. Жүйе бір сәулесі спектрлік сүзгіден, екіншісі дисперсиялық элемент арқылы өтетін шатастырылған фотон жұптарын пайдаланады. Шатастырылған фотондардың жиілікке тәуелділігіне байланысты, спектрлік сүзгілеу режимі жергілікті емес түрде уақыт доменімен салыстырылады.
1-сурет бұл тұжырымдаманы көрсетеді:
Бұл әдіс өлшенген жарық көзін тікелей манипуляциялаусыз икемді спектрлік өлшеуге қол жеткізе алады.
Қысылған сезіну
Кванттықмикротолқынды оптикалықтехнология сонымен қатар кең жолақты сигналдарды қысылған сезінудің жаңа әдісін ұсынады. Кванттық анықтауға тән кездейсоқтықты пайдалана отырып, зерттеушілер қалпына келтіруге қабілетті кванттық сығылған зондтау жүйесін көрсетті.10 ГГц РЖспектрлер. Жүйе РЖ сигналын когерентті фотонның поляризация күйіне дейін модуляциялайды. Бір фотонды анықтау сығылған зондтау үшін табиғи кездейсоқ өлшеу матрицасын қамтамасыз етеді. Осылайша, кең жолақты сигнал Yarnyquist дискретизация жылдамдығында қалпына келтірілуі мүмкін.
Кванттық кілттердің таралуы
Дәстүрлі микротолқынды фотоникалық қолданбаларды жақсартумен қатар, кванттық технология кванттық кілттерді тарату (QKD) сияқты кванттық байланыс жүйелерін де жақсарта алады. Зерттеушілер микротолқынды фотондар қосалқы тасымалдаушысын кванттық кілтті тарату (QKD) жүйесіне мультиплексирлеу арқылы қосалқы тасушы мультиплекс кванттық кілтті бөлуді (SCM-QKD) көрсетті. Бұл жарықтың бір толқын ұзындығы бойынша бірнеше тәуелсіз кванттық кілттерді беруге мүмкіндік береді, осылайша спектрлік тиімділікті арттырады.
2-суретте қос тасымалдаушы SCM-QKD жүйесінің тұжырымдамасы мен эксперименттік нәтижелері көрсетілген:
Кванттық микротолқынды фотоника технологиясы перспективалы болғанымен, әлі де бірқатар қиындықтар бар:
1. Шектеулі нақты уақыт мүмкіндігі: Ағымдағы жүйе сигналды қайта құру үшін көп жинақтау уақытын қажет етеді.
2. Жарық/жалғыз сигналдармен жұмыс істеу қиындығы: Қайта құрудың статистикалық сипаты оның қайталанбайтын сигналдарға қолданылуын шектейді.
3. Нақты микротолқынды толқын пішініне түрлендіру: Қайта құрастырылған гистограмманы қолдануға болатын толқын пішініне түрлендіру үшін қосымша қадамдар қажет.
4. Құрылғы сипаттамалары: Кванттық және микротолқынды фотонды құрылғылардың аралас жүйелердегі әрекетін одан әрі зерттеу қажет.
5. Интеграция: Бүгінгі таңда көптеген жүйелерде көлемді дискретті құрамдас бөліктер қолданылады.
Осы міндеттерді шешу және саланы ілгерілету үшін бірқатар перспективалы зерттеу бағыттары пайда болады:
1. Нақты уақыттағы сигналды өңдеу және бір реттік анықтаудың жаңа әдістерін әзірлеу.
2. Сұйық микросфераны өлшеу сияқты жоғары сезімталдықты пайдаланатын жаңа қолданбаларды зерттеңіз.
3. Өлшемді және күрделілікті азайту үшін интегралды фотондар мен электрондарды жүзеге асыруға ұмтылу.
4. Интегралды кванттық микротолқынды фотонды схемалардағы күшейтілген жарық-материя әрекеттесуін зерттеу.
5. Кванттық микротолқынды фотон технологиясын басқа дамып келе жатқан кванттық технологиялармен біріктіріңіз.
Жіберу уақыты: 02 қыркүйек 2024 ж