Kvant tətbiqimikrodalğalı fotonik texnologiya
Zəif siqnal aşkarlanması
Kvant mikrodalğalı fotonik texnologiyasının ən perspektivli tətbiqlərindən biri olduqca zəif mikrodalğalı/RF siqnallarının aşkarlanmasıdır. Tək foton aşkarlanmasından istifadə etməklə bu sistemlər ənənəvi metodlardan çox daha həssasdır. Məsələn, tədqiqatçılar heç bir elektron gücləndirmə olmadan -112,8 dBm qədər aşağı siqnalları aşkarlaya bilən kvant mikrodalğalı fotonik sistemi nümayiş etdirdilər. Bu ultra yüksək həssaslıq onu dərin kosmik rabitə kimi tətbiqlər üçün ideal edir.
Mikrodalğalı fotoniksiqnal emalı
Kvant mikrodalğalı fotonikası həmçinin faza dəyişməsi və filtrləmə kimi yüksək bant genişliyi siqnal emal funksiyalarını həyata keçirir. Dispersiv optik elementdən istifadə edərək və işığın dalğa uzunluğunu tənzimləməklə tədqiqatçılar RF fazasının 8 GHz-ə qədər RF filtrləmə bant genişliyini 8 GHz-ə qədər dəyişdirdiyini nümayiş etdirdilər. Əhəmiyyətli odur ki, bu funksiyaların hamısı 3 GHz elektronikadan istifadə etməklə əldə edilir ki, bu da performansın ənənəvi bant genişliyi məhdudiyyətlərini aşdığını göstərir.
Qeyri-yerli tezliyi zamanın xəritəsi
Kvant dolaşıqlığının yaratdığı maraqlı qabiliyyətlərdən biri də yerli olmayan tezliyin zamanla xəritələşdirilməsidir. Bu texnika fasiləsiz dalğalı tək foton mənbəyinin spektrini uzaq bir yerdəki zaman domeninə xəritələndirə bilər. Sistem bir şüanın spektral filtrdən, digərinin isə dispersiya elementindən keçdiyi dolaşıq foton cütlərindən istifadə edir. Dolaşan fotonların tezlikdən asılılığına görə, spektral filtrləmə rejimi yerli olmayan olaraq zaman domeninə uyğunlaşdırılır.
Şəkil 1 bu konsepsiyanı göstərir:
Bu üsul ölçülmüş işıq mənbəyi ilə birbaşa manipulyasiya etmədən çevik spektral ölçmə əldə edə bilər.
Sıxılmış algılama
Kvantmikrodalğalı optiktexnologiya həmçinin genişzolaqlı siqnalların sıxılmış şəkildə algılanması üçün yeni üsul təqdim edir. Kvant aşkarlanmasına xas olan təsadüfilikdən istifadə edərək, tədqiqatçılar bərpa edə bilən kvant sıxılmış algılama sistemini nümayiş etdirdilər.10 GHz RFspektrləri. Sistem RF siqnalını koherent fotonun polarizasiya vəziyyətinə modulyasiya edir. Tək foton aşkarlama daha sonra sıxılmış algılama üçün təbii təsadüfi ölçmə matrisini təmin edir. Bu şəkildə, genişzolaqlı siqnal Yarnyquist seçmə sürətində bərpa edilə bilər.
Kvant açarının paylanması
Ənənəvi mikrodalğalı fotonik tətbiqləri təkmilləşdirməklə yanaşı, kvant texnologiyası kvant açar paylanması (QKD) kimi kvant rabitə sistemlərini də təkmilləşdirə bilər. Tədqiqatçılar mikrodalğalı fotonların alt daşıyıcısını kvant açar paylanması (QKD) sisteminə multipleksləşdirməklə subdaşıyıcı multipleks kvant açar paylanmasını (SCM-QKD) nümayiş etdiriblər. Bu, bir neçə müstəqil kvant açarının işığın bir dalğa uzunluğu üzərində ötürülməsinə imkan verir və bununla da spektral səmərəliliyi artırır.
Şəkil 2 ikili daşıyıcı SCM-QKD sisteminin konsepsiyasını və eksperimental nəticələrini göstərir:
Kvant mikrodalğalı fotonik texnologiyası perspektivli olsa da, hələ də bəzi problemlər var:
1. Məhdud real vaxt imkanları: Mövcud sistem siqnalın yenidən qurulması üçün çoxlu toplama vaxtı tələb edir.
2. Partlayış/tək siqnallarla işləmək çətinliyi: Yenidənqurmanın statistik xarakteri onun təkrarlanmayan siqnallara tətbiqini məhdudlaşdırır.
3. Həqiqi mikrodalğalı dalğa formasına çevirin: Yenidən qurulmuş histoqramı lazımlı dalğa formasına çevirmək üçün əlavə addımlar tələb olunur.
4. Cihazın xarakteristikaları: Kombinə edilmiş sistemlərdə kvant və mikrodalğalı fotonik cihazların davranışının əlavə öyrənilməsinə ehtiyac var.
5. İnteqrasiya: Bu gün əksər sistemlər həcmli diskret komponentlərdən istifadə edir.
Bu problemləri həll etmək və sahəni inkişaf etdirmək üçün bir sıra perspektivli tədqiqat istiqamətləri ortaya çıxır:
1. Siqnalın real vaxt rejimində emalı və tək aşkarlanması üçün yeni üsullar hazırlayın.
2. Maye mikrosferin ölçülməsi kimi yüksək həssaslıqdan istifadə edən yeni tətbiqləri araşdırın.
3. Ölçüləri və mürəkkəbliyi azaltmaq üçün inteqrasiya olunmuş fotonların və elektronların reallaşdırılmasını davam etdirin.
4. İnteqrasiya edilmiş kvant mikrodalğalı fotonik sxemlərdə işıq-maddə qarşılıqlı təsirini öyrənin.
5. Kvant mikrodalğalı foton texnologiyasını digər yeni yaranan kvant texnologiyaları ilə birləşdirin.
Göndərmə vaxtı: Sentyabr-02-2024