Քվանտային միկրոալիքային ֆոտոնիկայի տեխնոլոգիայի դիմում

Քվանտի կիրառումՄիկրոալիքային ֆոտոնիկայի տեխնոլոգիա

Թույլ ազդանշանի հայտնաբերում
Quantum Microwave Photonics տեխնոլոգիայի առավել հեռանկարային դիմումներից մեկը ծայրահեղ թույլ միկրոալիքային / ՌԴ ազդանշանների հայտնաբերումն է: Օգտագործելով ֆոտոնի մեկ հայտնաբերումը, այս համակարգերը շատ ավելի զգայուն են, քան ավանդական մեթոդները: Օրինակ, հետազոտողները ցուցադրել են քվանտային միկրոալիքային ֆոտոնիկ համակարգ, որը կարող է ազդանշաններ հայտնաբերել ավելի ցածր -112.8 DBM առանց որեւէ էլեկտրոնային ուժեղացման: Այս ծայրահեղ բարձր զգայունությունը դա իդեալական է դարձնում այնպիսի դիմումների համար, ինչպիսիք են խորը տիեզերական հաղորդակցությունը:

Միկրոալիքային ֆոտոնիկաԱզդանշանի վերամշակում
Քվանտային միկրոալիքային ֆոտոնիկան իրականացնում է նաեւ բարձր թողունակության ազդանշանային մշակման գործառույթներ, ինչպիսիք են փուլային տեղափոխումը եւ զտումը: Օգտագործելով ցրող օպտիկական տարր եւ լույսի ալիքի երկարությունը կարգավորելը, հետազոտողները ցույց են տվել, որ ՌԴ փուլը տեղափոխվում է մինչեւ 8 ԳՀց ՌԴ ֆիլտրման թողունակություն մինչեւ 8 ԳՀց: Կարեւոր է, որ այս հատկանիշները բոլորն էլ ձեռք են բերվում 3 GHZ էլեկտրոնիկայի միջոցով, ինչը ցույց է տալիս, որ ներկայացումը գերազանցում է թողունակության ավանդական սահմանները

Ժամանակի քարտեզագրման ոչ տեղական հաճախականություն
Քվանտային խառնաշփոթի հետեւանքով առաջացած մեկ հետաքրքիր կարողություն ժամանակին ոչ տեղական հաճախության քարտեզագրումն է: Այս տեխնիկան կարող է քարտեզագրել շարունակական ալիքի սպեկտրը, որը մղում է մեկ ֆոտոնային աղբյուրի միանգամյա տիրույթի հեռավոր վայրում: Համակարգը օգտագործում է խճճված ֆոտոն զույգեր, որոնցում մեկ ճառագայթ է անցնում սպեկտրալ ֆիլտրի միջոցով, իսկ մյուսը անցնում է ցրման տարրի միջոցով: Խճճված ֆոտոնների հաճախականության կախվածության պատճառով սպեկտրային ֆիլտրման ռեժիմը քարտեզագրվում է ոչ տեղական տիրույթին:
Նկար 1-ը պատկերում է այս հայեցակարգը.

Այս մեթոդը կարող է հասնել ճկուն սպեկտրալ չափման, առանց ուղղակիորեն շահարկելու չափված լույսի աղբյուրը:

Սեղմված զգայարան
Քվանտմիկրոալիքային օպտիկականՏեխնոլոգիան նաեւ տրամադրում է նոր մեթոդ `լայնաշերտ ազդանշանների սեղմված զգայարանների համար: Քվանտային հայտնաբերման մեջ բնորոշ պատահականությունը օգտագործելով, հետազոտողները ցույց են տվել քվանտային սեղմված սենսացիոն համակարգ, որը ունակ է վերականգնվել10 ԳՀց ՌԴՍպեկտր Համակարգը RF ազդանշանը մոդուլացնում է համապարփակ ֆոտոնի բեւեռացման վիճակին: Մեկ-ֆոտոնի հայտնաբերումը այնուհետեւ տալիս է բնական պատահական չափման մատրիցա սեղմված զգայարանների համար: Այս եղանակով լայնաշերտ ազդանշանը կարող է վերականգնվել Yarnyquist նմուշառման արագությամբ:

Քվանտային առանցքային բաշխում
Ի լրումն ավանդական միկրոալիքային ֆոտոնիկ ծրագրերի բարելավումից, Quantum Technology- ը կարող է նաեւ բարելավել քվանտային հաղորդակցման համակարգերը, ինչպիսիք են քվանտային առանցքային բաշխումը (QKD): Հետազոտողները ցույց են տվել Subcarrier Quantum Quantum Key բաշխումը (SCM-QKD) մուլտիպլեքսավորելով միկրոալիքային ֆոտոնների ենթահամակարգը քվանտային առանցքային բաշխման (QKD) համակարգի վրա: Սա թույլ է տալիս բազմաթիվ անկախ քվանտային ստեղներ փոխանցվել լույսի մեկ ալիքի երկարության վրա, դրանով իսկ ավելացնելով սպեկտրալ արդյունավետությունը:
Գծապատկեր 2-ը ցույց է տալիս երկակի փոխադրողի SCM-QKD համակարգի հայեցակարգը եւ փորձարարական արդյունքները.

Չնայած Quantum Microwave Photonics տեխնոլոգիան խոստումնալից է, դեռ կան որոշ մարտահրավերներ.
1. Սահմանափակ իրական ժամանակի ունակություն. Ներկայիս համակարգը պահանջում է շատ կուտակման ժամանակ `ազդանշանը վերակառուցելու համար:
2. Բարդ / մեկ ազդանշաններով զբաղվող դժվարություն. Վերակառուցման վիճակագրական բնույթը սահմանափակում է դրա կիրառելիությունը չկրկնվող ազդանշանների նկատմամբ:
3. Վերափոխեք իրական միկրոալիքային ալիքային ձեւաթուղթ. Վերակառուցված պատմագրությունը օգտագործելի ալիքի ձեւափոխելու համար անհրաժեշտ են լրացուցիչ քայլեր:
4. Սարքի բնութագրերը. Անհրաժեշտ է քվանտային եւ միկրոալիքային ֆոտոնիկ սարքերի վարքի հետագա ուսումնասիրությունը համակցված համակարգերում:
5. Ինտեգրումը. Համակարգերի մեծամասնությունը այսօր օգտագործում է հսկայական դիսկրետ բաղադրիչներ:

Այս մարտահրավերներին լուծելու եւ դաշտը առաջ տանելու համար առաջանում են մի շարք հեռանկարային հետազոտական ​​ուղղություններ.
1. Մշակել իրական ժամանակի ազդանշանի մշակման եւ մեկ հայտնաբերման նոր մեթոդներ:
2-ը. Ուսումնասիրեք բարձր զգայունություն օգտագործող նոր ծրագրեր, ինչպիսիք են հեղուկ միկրոֆերության չափումը:
3. Հարցնել ինտեգրված ֆոտոնների եւ էլեկտրոնների իրագործումը `չափը եւ բարդությունը նվազեցնելու համար:
4. Ուսումնասիրեք թեթեւակի նյութի ինտեգրված միկրոալիքային ֆոտոնիկ սխեմաներում:
5. Միավորել քվտային միկրոալիքային ֆոտոն տեխնոլոգիան `այլ զարգացող քվանտային տեխնոլոգիաներով: