Primjena kvanteMikrovalna fotonička tehnologija
Slaba otkrivanja signala
Jedna od najperspektivnijih aplikacija kvantne mikrotalasne fotonike tehnologije je otkrivanje izuzetno slabih mikrovalnih pećnica / RF signala. Upotrebom jedinstvenog otkrivanja fotona, ovi su sustavi daleko osjetljiviji od tradicionalnih metoda. Na primjer, istraživači su pokazali kvantni mikrovalni fotonski sistem koji može otkriti signale kao -112,8 dbm bez ikakvih elektronskih pojačanja. Ova ultra visoka osetljivost čini ga idealnim za aplikacije kao što su duboke svemirske komunikacije.
Mikrovalna fotonikaObrada signala
Kvantna mikrovalna fotonika također provodi funkcije obrade signala visoke širine pojasa kao što su fazni prebacivanje i filtriranje. Upotrebom disperzivnog optičkog elementa i podešavanje talasne dužine svjetlosti, istraživači su pokazali činjenicu da RF faza pomiče do 8 GHz RF opsega za filtriranje do 8 GHz. Važno je da su ove značajke postignute pomoću elektronike 3 GHz, što pokazuje da performanse prelazi tradicionalne propusne limere
Ne-lokalna frekvencija za vremensko mapiranje
Jedna zanimljiva sposobnost koju je doveo kvantni zapetljivanje je mapiranje ne-lokalne frekvencije prema vremenu. Ova tehnika može preslikati spektar kontinuiranog talasa ispumpanog jedno-fotononskog izvora u vremensku domenu na udaljenoj lokaciji. Sistem koristi zapletene fotonske parove u kojima jedan snop prolazi kroz spektralni filter, a ostale prolaze kroz disperzivni element. Zbog frekvencijske ovisnosti zaplenjenih fotona, režim spektralnog filtriranja mapira se ne-lokalno u vremensku domenu.
Slika 1 ilustrira ovaj koncept:
Ova metoda može postići fleksibilno spektralno mjerenje bez direktnog manipuliranja izmjerenom izvoru svjetlosti.
Komprimirani senzon
KvantMikrovalna pećnica optičkaTehnologija takođe pruža novu metodu za komprimirani senzor širokopojasnih signala. Korištenje slučajnosti svojstvene kvantnoj detekciji, istraživači su pokazali kvantni sustav komprimiranog osjetljivosti koji se može oporaviti10 GHZ RFSpectra. Sistem modulira RF signal na stanje polarizacije koherentnog fotona. Otkrivanje jedne fotona tada pruža prirodnu slučajnu matricu mjerne matrice za komprimirani senziranje. Na taj se način širokopojasni signal može vratiti na brzinu uzorkovanja Yarnyquist.
Kvantna distribucija ključeva
Pored poboljšanja tradicionalnih mikrovalnih fotonskih aplikacija, kvantna tehnologija može poboljšati i kvantne komunikacijske sisteme kao što su kvantna distribucija tipke (QKD). Istraživači su demonstrirali distribuciju kvantlex kvantničke tipke (SCM-QKD) pomoću multipleksiranja mikrovalne mokraćne photonu subcarrier na kvantni sistem distribucije tipke (QKD). To omogućava prenošenje više neovisnih kvantnih tipki na jednoj talasnoj dužini svjetlosti, čime se povećava spektralna efikasnost.
Na slici 2 prikazan je koncept i eksperimentalni rezultati dvostrukog nosača SCM-QKD sistema:
Iako je kvantna mikrotalazna fotonička tehnologija obećava, još uvijek postoje neki izazovi:
1. Ograničena sposobnost u stvarnom vremenu: Trenutni sistem zahtijeva mnogo vremena za akumulaciju za rekonstrukciju signala.
2 Težina suočavanja s praskom / jednim signalima: Statistička priroda obnove ograničava svoju primjenjivost na ne ponavljajući signale.
3 Pretvorite u pravi mikrovalnu talasu: dodatni koraci su potrebni za pretvaranje rekonstruisanog histograma u koristan oblik talasa.
4. Karakteristike uređaja: Potrebno je daljnje proučavanje ponašanja kvantnog i mikrovalnog fotonskog uređaja u kombiniranim sistemima.
5 Integracija: Većina sistema danas koristi glomazne diskretne komponente.
Da biste riješili ove izazove i unapređenje polja, pojavljuje se niz obećavajućih istraživačkih pravaca:
1. Razviti nove metode za obradu signala u stvarnom vremenu i pojedinačno otkrivanje.
2 Istražite nove aplikacije koje koriste visoku osjetljivost, poput mjerenja tečnog mikrosfere.
3. Slijedite realizaciju integriranih fotona i elektrona za smanjenje veličine i složenosti.
4 Proučite poboljšanu interakciju sa svjetlošću u integriranim kvantnim mikrovalnim fotonskim krugovima.
5 Kombinujte kvantnu mikrovalnu fotonsku tehnologiju s drugim kvantnim tehnologijama u nastajanju.
Pošta: Sep-02-2024