Apliko de KvantumoMikroonda Fotona Teknologio
Malforta signal -detekto
Unu el la plej promesplenaj aplikoj de kvantuma mikroonda fotona teknologio estas la detekto de ekstreme malfortaj mikroondaj/RF -signaloj. Uzante ununuran foton -detekton, ĉi tiuj sistemoj estas multe pli sentemaj ol tradiciaj metodoj. Ekzemple, la esploristoj pruvis kvantan mikroondan fotonan sistemon, kiu povas detekti signalojn tiel malalte kiel -112.8 dBm sen iu ajn elektronika amplifado. Ĉi tiu ultra-alta sentiveco igas ĝin ideala por aplikoj kiel profundaj spacaj konektoj.
Mikroondaj FotonikojSignal -prilaborado
Kvantuma mikroonda fotoniko ankaŭ efektivigas alt-larĝajn larĝajn signalajn prilaborajn funkciojn kiel fazo-movado kaj filtrado. Uzante dispersan optikan elementon kaj alĝustigante la ondolongon de lumo, la esploristoj pruvis la fakton, ke RF -fazo ŝanĝiĝas ĝis 8 GHz RF -filtrilaj larĝaj bandoj ĝis 8 GHz. Grave, ĉi tiuj ecoj estas ĉiuj atingitaj per 3 GHz -elektronikaĵoj, kio montras, ke la agado superas tradiciajn larĝajn limojn
Ne-loka ofteco al tempa mapado
Unu interesa kapablo provokita de kvantuma enmiksiĝo estas la mapado de ne-loka ofteco al tempo. Ĉi tiu tekniko povas mapi la spektron de kontinua ondo pumpita unu-fotona fonto al tempa domajno ĉe fora loko. La sistemo uzas enangitajn fotonajn parojn en kiuj unu trabo trapasas spektran filtrilon kaj la alia trapasas dispersan elementon. Pro la frekvenca dependeco de engaĝitaj fotonoj, la spektra filtra reĝimo estas mapita ne loke al la tempa domajno.
Figuro 1 ilustras ĉi tiun koncepton:
Ĉi tiu metodo povas atingi flekseblan spektran mezuradon sen rekte manipuli la mezuritan lumfonton.
Kunpremita sento
KvantumaMikroonda optikaTeknologio ankaŭ provizas novan metodon por kunpremita sentado de larĝbendaj signaloj. Uzante la hazardon eneca en kvantuma detekto, esploristoj pruvis kvantan kunpremitan sentan sistemon kapablan resaniĝi10 GHz RFspektroj. La sistemo modulas la RF -signalon al la polariza stato de la kohera fotono. Ununura fotona detekto tiam provizas naturan hazardan mezuran matricon por kunpremita sentado. Tiamaniere, la larĝa bando -signalo povas esti restarigita ĉe la specimeno de Yarnyquist.
Kvantuma ŝlosila distribuo
Krom plibonigi tradiciajn mikroondajn fotonajn aplikojn, kvantuma teknologio ankaŭ povas plibonigi kvantajn komunikajn sistemojn kiel kvantuma ŝlosila distribuo (QKD). La esploristoj pruvis subportilon multiplex-kvantuman ŝlosilan distribuon (SCM-QKD) per multiplexado de mikroondaj fotonoj subportilo sur kvantuma ŝlosila distribuo (QKD) sistemo. Ĉi tio permesas multoblajn sendependajn kvantajn ŝlosilojn transdoni super ununura ondolongo de lumo, tiel pliigante spektran efikecon.
Figuro 2 montras la koncepton kaj eksperimentajn rezultojn de la duobla portanto SCM-QKD-sistemo:
Kvankam kvantuma mikroonda fotona teknologio estas promesplena, tamen ekzistas iuj defioj:
1. Limigita realtempa kapablo: La nuna sistemo postulas multan amasiĝan tempon por rekonstrui la signalon.
2. Malfacileco trakti eksplodajn/unuopajn signalojn: La statistika naturo de la rekonstruado limigas ĝian aplikeblecon al ne-ripetantaj signaloj.
3. Konvertu al reala mikroonda ondo -formo: Pliaj paŝoj estas bezonataj por konverti la rekonstruitan histogramon en uzeblan ondformon.
4. Aparataj Karakterizaĵoj: Plia studo pri la konduto de kvantumaj kaj mikroondaj fotonaj aparatoj en kombinitaj sistemoj bezonas.
5. Integriĝo: Plej multaj sistemoj hodiaŭ uzas volumajn diskretajn komponentojn.
Por trakti ĉi tiujn defiojn kaj antaŭenigi la kampon, aperos multaj promesaj esploraj direktoj:
1. Disvolvu novajn metodojn por realtempa signal-prilaborado kaj ununura detekto.
2. Esploru novajn aplikojn, kiuj uzas altan sentivecon, kiel mezurado de likva mikrosfero.
3. Sekvu realigon de integritaj fotonoj kaj elektronoj por redukti grandecon kaj komplikecon.
4. Studu la plibonigitan lum-materian interagadon en integritaj kvantaj mikroondaj fotonaj cirkvitoj.
5. Kombinu kvantan mikroondan foton -teknologion kun aliaj emerĝantaj kvantaj teknologioj.
Afiŝotempo: Sep-02-2024