Technoleg optegol microdon cwantwm

Cwantwmoptegol microdonnhechnolegau
Technoleg Optegol Microdonwedi dod yn faes pwerus, gan gyfuno manteision technoleg optegol a microdon wrth brosesu signal, cyfathrebu, synhwyro ac agweddau eraill. Fodd bynnag, mae systemau ffotonig microdon confensiynol yn wynebu rhai cyfyngiadau allweddol, yn enwedig o ran lled band a sensitifrwydd. Er mwyn goresgyn yr heriau hyn, mae ymchwilwyr yn dechrau archwilio ffotoneg microdon cwantwm - maes newydd cyffrous sy'n cyfuno cysyniadau technoleg cwantwm â ffotoneg microdon.

Hanfodion technoleg optegol microdon cwantwm
Craidd technoleg optegol microdon cwantwm yw disodli'r optegol traddodiadolffotodetectoryn ydolen ffoton microdongyda ffotodetector ffoton sengl sensitifrwydd uchel. Mae hyn yn caniatáu i'r system weithredu ar lefelau pŵer optegol isel iawn, hyd yn oed i lawr i'r lefel un ffoton, tra hefyd o bosibl yn cynyddu lled band.
Mae systemau ffoton microdon cwantwm nodweddiadol yn cynnwys: 1. Ffynonellau un ffoton (ee laserau gwanedig 2.Modulator Electro-Optigar gyfer amgodio signalau microdon/rf 3. Cydran prosesu signal optegol4. Synwyryddion Ffoton Sengl (EG Synwyryddion Nanowire Superconducting) 5. Cyfrif Ffoton Sengl Dibynnol Amser (TCSPC) Dyfeisiau Electronig
Mae Ffigur 1 yn dangos y gymhariaeth rhwng cysylltiadau ffoton microdon traddodiadol a chysylltiadau ffoton microdon cwantwm:

Y gwahaniaeth allweddol yw'r defnydd o synwyryddion ffoton sengl a modiwlau TCSPC yn lle ffotodiodau cyflym. Mae hyn yn galluogi canfod signalau hynod wan, tra gobeithio gwthio'r lled band y tu hwnt i derfynau ffotodetectorau traddodiadol.

Cynllun canfod ffoton sengl
Mae'r cynllun canfod ffoton sengl yn bwysig iawn ar gyfer systemau ffoton microdon cwantwm. Mae'r egwyddor weithio fel a ganlyn: 1. Anfonir y signal sbarduno cyfnodol sydd wedi'i gydamseru â'r signal mesuredig i'r modiwl TCSPC. 2. Mae'r synhwyrydd ffoton sengl yn allbynnu cyfres o gorbys sy'n cynrychioli'r ffotonau a ganfyddir. 3. Mae'r modiwl TCSPC yn mesur y gwahaniaeth amser rhwng y signal sbarduno a phob ffoton a ganfuwyd. 4. Ar ôl sawl dolen sbarduno, sefydlir yr histogram amser canfod. 5. Gall yr histogram ail -greu tonffurf y signal gwreiddiol. Yn famatig, gellir dangos bod y tebygolrwydd o ganfod ffoton ar amser penodol yn gymesur â'r pŵer optegol bryd hynny. Felly, gall histogram yr amser canfod gynrychioli tonffurf y signal mesuredig yn gywir.

Manteision allweddol technoleg optegol microdon cwantwm
O'i gymharu â systemau optegol microdon traddodiadol, mae gan ffotoneg microdon cwantwm sawl mantais allweddol: 1. Sensitifrwydd ultra-uchel: yn canfod signalau gwan iawn i lawr i'r lefel ffoton sengl. 2. Cynnydd Lled Band: Heb ei Gyfyngu gan led band y ffotodetector, dim ond amseriad y mae'r synhwyrydd ffoton sengl yn effeithio arno. 3. Gwrth-Ymyrraeth Gwell: Gall ailadeiladu TCSPC hidlo signalau nad ydynt wedi'u cloi i'r sbardun. 4. Sŵn is: Osgoi'r sŵn a achosir gan ganfod ac ymhelaethiad ffotodrydanol traddodiadol.