Kwantumyň ulanylyşymikrotolkunly fotonika tehnologiýasy
Gowşak signaly anyklamak
Kwantum mikrotolkun fotonika tehnologiýasynyň iň geljegi uly ulanylyşlarynyň biri örän gowşak mikrotolkun/RF signallaryny anyklamakdyr. Bir foton anyklaýyşyny ulanmak arkaly bu ulgamlar däp bolan usullardan has duýgurdyr. Mysal üçin, barlagçylar elektron güýçlendirmesiz -112,8 dBm çenli pes signallary anyklap bilýän kwantum mikrotolkun fotonik ulgamyny görkezdiler. Bu örän ýokary duýgurlyk ony çuňňur kosmos aragatnaşygy ýaly ulanylyşlar üçin ideal edýär.
Mikrotolkunly fotonikasignaly işläp çykarmak
Kwant mikrotolkunly fotonika şeýle hem faza geçişi we süzgüç ýaly ýokary geçirijilikli signal işläp bejeriş funksiýalaryny amala aşyrýar. Dispersiýa optiki elementi ulanmak we ýagtylygyň tolkun uzynlygyny sazlamak arkaly barlagçylar RF fazasynyň 8 GHz-e çenli üýtgeýändigini we RF süzgüç geçirijilik zolagynyň 8 GHz-e çenli üýtgeýändigini görkezdiler. Iň esasysy, bu aýratynlyklaryň hemmesi 3 GHz elektronika arkaly gazanylýar, bu bolsa öndürijiligiň däp bolan geçirijilik zolagynyň çäklerinden geçýändigini görkezýär.
Ýerli däl ýygylykdan wagta kartalaşdyrma
Kwantum çatlaşygynyň döredýän gyzykly mümkinçilikleriniň biri ýerli däl ýygylygyň wagta kartalaşdyrylmagydyr. Bu usul üznüksiz tolkunly pompalanan ýeke foton çeşmesiniň spektrini uzakdaky ýerde wagt domenine kartalaşdyryp biler. Ulgam bir şöhle spektral süzgüçden, beýlekisi bolsa dispersiýa elementinden geçýän çatlaşykly foton jübütlerini ulanýar. Çatlaşykly fotonlaryň ýygylyga baglylygy sebäpli, spektral süzgüç režimi wagt domenine ýerli däl kartalaşdyrylýar.
1-nji surat bu düşünjäni görkezýär:
Bu usul ölçenen ýagtylyk çeşmesini gönüden-göni manipulýasiýa etmezden, çeýe spektral ölçegleri gazanyp biler.
Sykyşly duýujylyk
Kwantummikrotolkunly optikatehnologiýa şeýle hem giň zolakly signallary gysylan duýmak üçin täze usul hödürleýär. Kwant deteksiýasynda özüne mahsus bolan tötänleýinligi ulanyp, barlagçylar gaýtadan dikeltmek ukybyna eýe bolan kwant gysylan duýmak ulgamyny görkezdiler.10 GHz RFspektrler. Ulgam RF signalyny kogerent fotonyň polýarizasiýa ýagdaýyna görä modulirleýär. Soňra bir fotonly anyklaýyş gysylan duýgy üçin tebigy tötänleýin ölçeg matrisasyny üpjün edýär. Şeýlelik bilen, giň zolakly signaly Ýarnyquist nusga alyş tizliginde dikeltmek mümkin.
Kwant açarynyň paýlanyşy
Kwant tehnologiýasy däp bolan mikrotolkun fotonik ulanylyşyny güýçlendirmekden başga-da, kwant açar paýlanyşy (QKD) ýaly kwant aragatnaşyk ulgamlaryny hem gowulandyryp biler. Barlagçylar mikrotolkun fotonlarynyň alt daşaýjysyny kwant açar paýlanyşy (QKD) ulgamyna multipleksleşdirmek arkaly subdaşyryjy multipleks kwant açar paýlanyşyny (SCM-QKD) görkezdiler. Bu bolsa birnäçe garaşsyz kwant açarlarynyň bir tolkun uzynlygy boýunça geçirilmegine mümkinçilik berýär we şeýdip spektral netijeliligi ýokarlandyrýar.
2-nji suratda iki daşaýjyly SCM-QKD ulgamynyň konsepsiýasy we synag netijeleri görkezilýär:
Kwantum mikrotolkun fotonika tehnologiýasy geljegi uly bolsa-da, käbir kynçylyklar henizem bar:
1. Çäklendirilen real wagt mümkinçiligi: Häzirki ulgam signaly täzeden gurmak üçin köp wagt toplamagy talap edýär.
2. Partlama/ýeke signallar bilen işlemekde kynçylyk: Dikeltmekligiň statistiki häsiýeti onuň gaýtalanmaýan signallara ulanylmagyny çäklendirýär.
3. Hakyky mikrotolkun tolkun görnüşine öwürmek: Dikeldilen gistogrammany ulanyp boljak tolkun görnüşine öwürmek üçin goşmaça ädimler gerek.
4. Enjamyň häsiýetnamalary: Kwant we mikrotolkun fotonik enjamlarynyň bilelikdäki ulgamlarda hereketini has giňişleýin öwrenmek zerurdyr.
5. Integrasiýa: Häzirki wagtda köp ulgamlar uly göwrümli diskret komponentleri ulanýar.
Bu kynçylyklary çözmek we pudagy ösdürmek üçin birnäçe geljegi uly ylmy ugurlar peýda bolýar:
1. Signallary real wagt režiminde işläp düzmek we ýeke-täk anyklamak üçin täze usullary işläp düzmek.
2. Suwuk mikrosfera ölçeýşi ýaly ýokary duýgurlygy ulanýan täze ulanylyşlary öwreniň.
3. Ölçegini we çylşyrymlylygyny azaltmak üçin integrasiýalaşdyrylan fotonlaryň we elektronlaryň amala aşyrylmagyny dowam etdiriň.
4. Integrasiýa edilen kwant mikrotolkun fotonik zynjyrlarynda ýagtylyk-materiýa özara täsiriniň güýçlenmegini öwreniň.
5. Kwantum mikrotolkun foton tehnologiýasyny beýleki täze dörän kwant tehnologiýalary bilen utgaşdyryň.
Ýerleşdirilen wagty: 2024-nji ýylyň 2-nji sentýabry