Cymhwyso cwantwmTechnoleg Ffotoneg Microdon
Canfod signal gwan
Un o'r cymwysiadau mwyaf addawol o dechnoleg ffotoneg microdon cwantwm yw canfod signalau microdon/RF hynod wan. Trwy ddefnyddio canfod ffoton sengl, mae'r systemau hyn yn llawer mwy sensitif na dulliau traddodiadol. Er enghraifft, mae'r ymchwilwyr wedi dangos system ffotonig microdon cwantwm a all ganfod signalau mor isel â -112.8 dBm heb unrhyw ymhelaethiad electronig. Mae'r sensitifrwydd ultra-uchel hwn yn ei gwneud yn ddelfrydol ar gyfer cymwysiadau fel cyfathrebu gofod dwfn.
Ffotoneg microdonprosesu signal
Mae ffotoneg microdon cwantwm hefyd yn gweithredu swyddogaethau prosesu signal lled band uchel fel symud a hidlo cyfnod. Trwy ddefnyddio elfen optegol wasgaredig ac addasu tonfedd y golau, dangosodd yr ymchwilwyr y ffaith bod cyfnod RF yn symud hyd at 8 lled band hidlo RF GHz hyd at 8 GHz. Yn bwysig, cyflawnir y nodweddion hyn i gyd gan ddefnyddio electroneg 3 GHz, sy'n dangos bod y perfformiad yn fwy na therfynau lled band traddodiadol
Amledd nad yw'n lleol i fapio amser
Un gallu diddorol a ddaeth yn sgil ymglymiad cwantwm yw mapio amledd nad yw'n lleol i amser. Gall y dechneg hon fapio sbectrwm ffynhonnell ffoton un-ffoton wedi'i bwmpio i don i barth amser mewn lleoliad anghysbell. Mae'r system yn defnyddio parau ffoton sydd wedi'u clymu lle mae un trawst yn mynd trwy hidlydd sbectrol ac mae'r llall yn mynd trwy elfen wasgaru. Oherwydd dibyniaeth amledd ffotonau sydd wedi'u clymu, mae'r modd hidlo sbectrol yn cael ei fapio'n an-leol i'r parth amser.
Mae Ffigur 1 yn dangos y cysyniad hwn:
Gall y dull hwn sicrhau mesur sbectrol hyblyg heb drin y ffynhonnell golau wedi'i fesur yn uniongyrchol.
Synhwyro cywasgedig
Cwantwmoptegol microdonMae technoleg hefyd yn darparu dull newydd ar gyfer synhwyro cywasgedig signalau band eang. Gan ddefnyddio'r hap yn gynhenid wrth ganfod cwantwm, mae ymchwilwyr wedi dangos system synhwyro cywasgedig cwantwm sy'n gallu gwella10 ghz rfsbectra. Mae'r system yn modylu'r signal RF i gyflwr polareiddio'r ffoton cydlynol. Yna mae canfod ffoton sengl yn darparu matrics mesur ar hap naturiol ar gyfer synhwyro cywasgedig. Yn y modd hwn, gellir adfer y signal band eang ar gyfradd samplu Yarnyquist.
Dosbarthiad allweddol cwantwm
Yn ogystal â gwella cymwysiadau ffotonig microdon traddodiadol, gall technoleg cwantwm hefyd wella systemau cyfathrebu cwantwm fel dosbarthiad allweddol cwantwm (QKD). Dangosodd yr ymchwilwyr ddosbarthiad allweddol cwantwm amlblecs subcarrier (SCM-QKD) trwy amlblecsio subcarrier ffotonau microdon ar system dosbarthu allweddol cwantwm (QKD). Mae hyn yn caniatáu trosglwyddo nifer o allweddi cwantwm annibynnol dros un donfedd o olau, a thrwy hynny gynyddu effeithlonrwydd sbectrol.
Mae Ffigur 2 yn dangos cysyniad a chanlyniadau arbrofol y system SCM-QKD cludwr deuol:
Er bod technoleg ffotoneg microdon cwantwm yn addawol, mae yna rai heriau o hyd:
1. Gallu amser real cyfyngedig: Mae'r system gyfredol yn gofyn am lawer o amser cronni i ailadeiladu'r signal.
2. Anhawster Delio â signalau byrstio/sengl: Mae natur ystadegol yr ailadeiladu yn cyfyngu ei gymhwysedd i signalau nad ydynt yn ailadrodd.
3. Trosi i donffurf microdon go iawn: Mae angen camau ychwanegol i drosi'r histogram wedi'i ailadeiladu yn donffurf y gellir ei defnyddio.
4. Nodweddion Dyfais: Mae angen astudiaeth bellach o ymddygiad dyfeisiau ffotonig cwantwm a microdon mewn systemau cyfun.
5. Integreiddio: Mae'r mwyafrif o systemau heddiw yn defnyddio cydrannau arwahanol swmpus.
Er mwyn mynd i'r afael â'r heriau hyn a hyrwyddo'r maes, mae nifer o gyfarwyddiadau ymchwil addawol yn dod i'r amlwg:
1. Datblygu dulliau newydd ar gyfer prosesu signal amser real a chanfod sengl.
2. Archwiliwch gymwysiadau newydd sy'n defnyddio sensitifrwydd uchel, megis mesur microsffer hylif.
3. Dilyn gwireddu ffotonau ac electronau integredig i leihau maint a chymhlethdod.
4. Astudiwch y rhyngweithio mater ysgafn gwell mewn cylchedau ffotonig microdon cwantwm integredig.
5. Cyfuno technoleg ffoton microdon cwantwm â thechnolegau cwantwm eraill sy'n dod i'r amlwg.
Amser Post: Medi-02-2024