Applikatioun vum QuantephysikMikrowellen Photonik Technologie
Schwaach Signal Detektioun
Ee vun de villverspriechendsten Uwendungen vun der Quantemikrowell Photonik Technologie ass d'Detektioun vun extrem schwaache Mikrowellen / RF Signaler. Andeems Dir Single Photon Detektioun benotzt, sinn dës Systemer vill méi sensibel wéi traditionell Methoden. Zum Beispill hunn d'Fuerscher e Quantemikrowell-photonesche System bewisen, deen Signaler esou niddereg wéi -112,8 dBm ouni elektronesch Verstäerkung erkennen kann. Dës ultra-héich Empfindlechkeet mécht et ideal fir Uwendungen wéi Deep Space Kommunikatiounen.
Mikrowellen PhotonikSignal Veraarbechtung
Quantephysik Mikrowelle Photonik implementéiert och High-Bandwidth Signalveraarbechtungsfunktiounen wéi Phaseverschiebung a Filteren. Andeems Dir en dispersivt opteschen Element benotzt an d'Wellelängt vum Liicht ugepasst huet, hunn d'Fuerscher d'Tatsaach bewisen datt d'RF Phase bis zu 8 GHz RF Filter Bandbreed bis 8 GHz verännert. Wichteg sinn dës Features all mat 3 GHz Elektronik erreecht, wat weist datt d'Performance traditionell Bandbreedlimiten iwwerschreift
Net-lokal Frequenz zu Zäit Mapping
Eng interessant Fäegkeet, déi duerch d'Quanteverbindung entstanen ass, ass d'Mapping vun net-lokaler Frequenz zu Zäit. Dës Technik kann de Spektrum vun enger kontinuéierlecher Welle gepompelter Single-Photonquell op en Zäitdomän op enger Fernplaz kartéieren. De System benotzt entangled Photone Pairen an deenen ee Strahl duerch e Spektralfilter passéiert an deen aneren duerch en dispersivt Element passéiert. Wéinst der Frequenzabhängigkeit vu verwéckelte Photonen gëtt de Spektralfiltermodus net-lokal op d'Zäitberäich kartéiert.
Figur 1 illustréiert dëst Konzept:
Dës Method kann flexibel Spektralmiessung erreechen ouni direkt déi gemoossene Liichtquell ze manipuléieren.
Kompriméiert Sensing
QuantephysikMikrowell opteschTechnologie bitt och eng nei Method fir kompriméiert Sensing vu Breetbandsignaler. Mat der Zoufällegkeet, déi an der Quantedetektioun inherent ass, hunn d'Fuerscher e Quantekompriméierte Sensingsystem bewisen, deen fäeg ass ze erholen10 GHz RFSpektrum. De System moduléiert den RF-Signal zum Polariséierungszoustand vum kohärent Photon. Single-Photon Detektioun bitt dann eng natierlech zoufälleg Miessmatrix fir kompriméiert Sensing. Op dës Manéier kann de Breetbandsignal mam Yarnyquist Samplingrate restauréiert ginn.
Quantephysik Schlëssel Verdeelung
Nieft der Verbesserung vun traditionelle Mikrowellen photonesch Uwendungen, kann d'Quantetechnologie och d'Quantekommunikatiounssystemer wéi d'Quanteschlësselverdeelung (QKD) verbesseren. D'Fuerscher hunn Subcarrier Multiplex Quantum Key Distribution (SCM-QKD) bewisen andeems d'Mikrowellen Photonen Subcarrier op e Quante Key Distribution (QKD) System multiplexéieren. Dëst erlaabt datt verschidde onofhängeg Quanteschlësselen iwwer eng eenzeg Wellelängt vum Liicht iwwerdroe ginn, an doduerch d'Spektraleffizienz erhéijen.
Figur 2 weist d'Konzept an experimentell Resultater vum Dual-Carrier SCM-QKD System:
Och wann d'Quantemikrowell Photonik Technologie villverspriechend ass, ginn et nach ëmmer e puer Erausfuerderungen:
1. Limitéiert Echtzäitfäegkeet: Den aktuelle System erfuerdert vill Akkumulationszäit fir d'Signal ze rekonstruéieren.
2. Schwieregkeeten mat Burst / eenzel Signaler: D'statistesch Natur vun der Rekonstruktioun limitéiert seng Uwendung op net widderhuelend Signaler.
3. Konvertéieren an eng real Mikrowellewelleform: Zousätzlech Schrëtt sinn erfuerderlech fir de rekonstruéierten Histogramm an eng benotzbar Welleform ze konvertéieren.
4. Apparat Charakteristiken: Weider Studie vum Verhalen vu Quanten- a Mikrowellen-photonesche Geräter a kombinéierte Systemer ass néideg.
5. Integratioun: Déi meescht Systemer benotzen haut voluminös diskret Komponenten.
Fir dës Erausfuerderungen unzegoen an d'Feld virzegoen, entstinn eng Rei villverspriechend Fuerschungsrichtungen:
1. Entwéckelt nei Methoden fir Echtzäit Signalveraarbechtung an eenzeg Detektioun.
2. Entdeckt nei Uwendungen déi héich Sensibilitéit benotzen, sou wéi flësseg Mikrosphärmiessung.
3. Verfollegt d'Realiséierung vun integréierten Photonen an Elektronen fir d'Gréisst an d'Komplexitéit ze reduzéieren.
4. Studéiert déi verstäerkte Liicht-Matière Interaktioun an integréierte Quantemikrowell photonesche Kreesleef.
5. Kombinéiert Quantemikrowell Photon Technologie mat aner opkomende Quantentechnologien.
Post Zäit: Sep-02-2024