Прымяненне квантавагаМікрахвалевая тэхналогія фатонікі
Слабае выяўленне сігналу
Адным з самых перспектыўных прыкладанняў квантавай мікрахвалевай тэхналогіі фатонікі - гэта выяўленне надзвычай слабых сігналаў мікрахвалевай печы/РФ. Выкарыстоўваючы адзінае выяўленне фатонаў, гэтыя сістэмы значна больш адчувальныя, чым традыцыйныя метады. Напрыклад, даследчыкі прадэманстравалі квантавую мікрахвалевую фатонную сістэму, якая можа выявіць сігналы да -112,8 дБм без усялякага электроннага ўзмацнення. Гэтая ультра-высокая адчувальнасць робіць яе ідэальнай для такіх прыкладанняў, як глыбокая касмічная камунікацыя.
Мікрахвалевая печапрацоўка сігналу
Quantum Microwave Photonics таксама рэалізуе функцыі апрацоўкі сігналу высокай прапускной здольнасці, такія як пераключэнне фаз і фільтраванне. Выкарыстоўваючы дысперсійны аптычны элемент і рэгулюючы даўжыню хвалі святла, даследчыкі прадэманстравалі той факт, што фаза РФ зрушаецца да 8 ГГц -фільтрацыі RF для фільтрацыі да 8 ГГц. Важна адзначыць, што ўсе гэтыя функцыі дасягаюцца выкарыстаннем 3 ГГц электронікі, што паказвае, што прадукцыйнасць перавышае традыцыйныя абмежаванні прапускной здольнасці
Не-лакальная частата часу для адлюстравання часу
Адной з цікавых магчымасцей, выкліканых квантавым заблытаннем, з'яўляецца адлюстраванне не-лакальнай частоты да часу. Гэтая методыка можа адлюстраваць спектр бесперапыннай хвалі, перапампоўванай аднафатоннай крыніцы ў часовы дамен у аддаленым месцы. Сістэма выкарыстоўвае заблытаныя пары фатонаў, у якіх адзін прамень праходзіць праз спектральны фільтр, а другі праходзіць праз дысперсійны элемент. З-за частаты залежнасці заблытаных фатонаў рэжым спектральнай фільтрацыі адлюстроўваецца не лакальна да часовай вобласці.
Малюнак 1 ілюструе гэтую канцэпцыю:
Гэты метад можа дасягнуць гнуткага спектральнага вымярэння без непасрэднага маніпулявання вымеранай крыніцай святла.
Сціснутае зандзіраванне
Кваванымікрахвалевы аптычныТэхналогія таксама забяспечвае новы метад сціснутага зандзіравання шырокапалосных сігналаў. Выкарыстоўваючы выпадковасць, уласціва10 Ггц РФспектры. Сістэма мадулюе сігнал РФ да стану палярызацыі ўзгодненага фатона. Затым выяўленне аднафатона забяспечвае натуральную матрыцу выпадковых вымярэнняў для сціснутага зандзіравання. Такім чынам, шырокапалосны сігнал можа быць адноўлены ў хуткасці адбору пражы.
Квантовае размеркаванне ключоў
У дадатак да ўзмацнення традыцыйных мікрахвалевых фатонных прыкладанняў, квантавая тэхналогія таксама можа палепшыць сістэмы квантавай сувязі, такія як размеркаванне квантавага ключа (QKD). Даследчыкі прадэманстравалі мультыплекснае распаўсюджванне квантавага ключа (SCM-QKD) пад жаночым мультыплексным падзагалоўкам, пры дапамозе мультыплексавання мікрахвалевых фатонаў на сістэме размеркавання квантавых ключоў (QKD). Гэта дазваляе перадаваць некалькі незалежных квантавых ключоў на адну даўжыню хвалі святла, тым самым павялічваючы спектральную эфектыўнасць.
На малюнку 2 прыведзены канцэпцыі і эксперыментальныя вынікі сістэмы SCM-QKD з падвойным носьбітам:
Хоць тэхналогія квантавай мікрахвалевай печы з'яўляецца перспектыўнай, ёсць яшчэ некаторыя праблемы:
1. Абмежаваная магчымасці ў рэжыме рэальнага часу: бягучая сістэма патрабуе шмат часу назапашвання для рэканструкцыі сігналу.
2. Складанасць у барацьбе з выбухам/адзінкавымі сігналамі: Статыстычны характар рэканструкцыі абмяжоўвае яе прыдатнасць да сігналаў, якія не атрымліваюць паўтарання.
3. Ператворыць у сапраўдную мікрахвалевую форму хвалі: неабходныя дадатковыя крокі для пераўтварэння рэканструяванай гістаграмы ў карысную форму хвалі.
4. Характарыстыкі прылады: неабходна далейшае вывучэнне паводзін квантавых і мікрахвалевых фатонных прылад у камбінаваных сістэмах.
5. Інтэграцыя: У большасці сістэм сёння выкарыстоўваюцца аб'ёмныя дыскрэтныя кампаненты.
Для вырашэння гэтых праблем і прасоўвання вобласці ўзнікае шэраг перспектыўных даследаванняў:
1. Распрацуйце новыя метады апрацоўкі сігналаў у рэжыме рэальнага часу і аднаразовага выяўлення.
2. Вывучыце новыя прыкладанні, якія выкарыстоўваюць высокую адчувальнасць, напрыклад, вымярэнне вадкасці мікрасферы.
3. Прайдзіце рэалізацыю інтэграваных фатонаў і электронаў, каб паменшыць памер і складанасць.
4. Вывучыце ўзмоцненае ўзаемадзеянне святла ў комплексных мікрахвалевых фатонных схемах.
5. Спалучайце квантавую мікрахвалевую тэхналогію фатонаў з іншымі новымі квантавымі тэхналогіямі.
Час паведамлення: верасня-02-2024