Ìmọ̀-ẹ̀rọ opitika makirowefu kuatomu

Kúkúńtùohun itanna inu makirowefuimọ-ẹrọ
Ìmọ̀ ẹ̀rọ opitika makirowefuti di aaye alagbara, ti o so awọn anfani ti imọ-ẹrọ opitika ati makirowefu pọ ninu sisẹ ifihan agbara, ibaraẹnisọrọ, imọlara ati awọn apakan miiran. Sibẹsibẹ, awọn eto makirowefu photonic aṣa koju awọn idiwọn pataki diẹ, paapaa ni awọn ofin ti bandwidth ati ifamọ. Lati bori awọn italaya wọnyi, awọn oluwadi ti bẹrẹ si ṣawari awọn imọ-ẹrọ makirowefu photonics quantum - aaye tuntun ti o nifẹ si ti o da awọn imọran imọ-ẹrọ kuantum pọ mọ makirowefu photonics.

Awọn ipilẹ ti imọ-ẹrọ opitika makirowefu kuatomu
Kókó ìmọ̀ ẹ̀rọ opitika kuantum microwave ni láti rọ́pò opitika ìbílẹ̀olùwádìí fọ́tònínúìjápọ̀ fọ́tòn máìkírówéfùpẹ̀lú ẹ̀rọ amóhùnmáwòrán fọ́tòn kan ṣoṣo tó ní ìfàmọ́ra gíga. Èyí ń jẹ́ kí ètò náà ṣiṣẹ́ ní àwọn ipele agbára opitika tó kéré gan-an, kódà títí dé ipele fọ́tòn kan ṣoṣo, nígbàtí ó tún lè mú kí ìwọ̀n bandwidth pọ̀ sí i.
Àwọn ètò fọ́tòn oníná màkrówéfù tó wọ́pọ̀ ní: 1. Àwọn orísun fọ́tòn kan ṣoṣo (fún àpẹẹrẹ, àwọn lésà tí a dínkù 2.Múdọ́ọ̀dù ẹ̀rọ amúlétutùfún ṣíṣe àkójọ àwọn àmì máíkrówéfù/RF 3. Ẹ̀ka ìṣiṣẹ́ àmì ojú 4. Àwọn olùṣe àwárí fọ́tòn kan ṣoṣo (fún àpẹẹrẹ àwọn olùṣe àwárí nánówèrì Superconducting) 5. Àwọn ẹ̀rọ itanna Counting (TCSPC) photon kan ṣoṣo tí ó sinmi lórí àkókò
Àwòrán 1 fi ìfiwéra láàrín àwọn ìjápọ̀ fọ́tòn onímákrówéfù àti àwọn ìjápọ̀ fọ́tòn onímákrówéfù onímákrówéfù onímákrówéfù hàn:

Iyatọ pataki ni lilo awọn ohun elo sensọ fọton kan ṣoṣo ati awọn modulu TCSPC dipo awọn photodiodes iyara giga. Eyi ngbanilaaye lati ṣawari awọn ifihan agbara ti ko lagbara pupọ, lakoko ti a nireti lati ta bandwidth kọja opin awọn ohun elo idanimọ ibile.

Ètò ìwádìí fọ́tònì kan ṣoṣo
Ètò ìwádìí fọ́tòn kan ṣoṣo ṣe pàtàkì gan-an fún àwọn ètò fọ́tòn oníná dúdú. Ìlànà iṣẹ́ náà nìyí: 1. Àmì ìfàsẹ́yìn onígbà díẹ̀ tí a bá wọ̀n ún ṣiṣẹ́ pọ̀ mọ́ àmì tí a wọ̀n ún ni a fi ránṣẹ́ sí módùùlù TCSPC. 2. Olùwádìí fọ́tòn kan ṣoṣo náà ń mú àwọn ìlù jáde tí ó dúró fún fọ́tòn tí a rí. 3. Módùùlù TCSPC ń wọn ìyàtọ̀ àkókò láàárín àmì ìfàsẹ́yìn àti fọ́tòn kọ̀ọ̀kan tí a rí. 4. Lẹ́yìn ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn ìlù ìfàsẹ́yìn, a fi àmì àkókò ìwádìí múlẹ̀. 5. Hístogram náà lè tún ìgbì àmì ìpilẹ̀ṣẹ̀ náà ṣe. Ní ti ìmọ̀ ìṣirò, a lè fihàn pé ìṣeéṣe láti rí fọ́tòn kan ní àkókò kan jẹ́ ìbámu pẹ̀lú agbára opitika ní àkókò náà. Nítorí náà, ìtàn àkókò ìwádìí náà lè ṣojú fún ìgbì àmì tí a wọ̀n ọ́n dáadáa.

Awọn anfani pataki ti imọ-ẹrọ opitika microwave kuantum
Ní ìfiwéra pẹ̀lú àwọn ètò opitika microwave ìbílẹ̀, àwọn photonics microweb quantum ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ àǹfààní pàtàkì: 1. Ìfàmọ́ra gíga gidigidi: Ó ń ṣàwárí àwọn àmì tí kò lágbára púpọ̀ sí ìpele photon kan ṣoṣo. 2. Ìbísí bandwidth: kò ní opin nipasẹ bandwidth ti photodetector, kìkì nípa jitter timing timing timing photon kan ṣoṣo. 3. Agbára ìdènà tí ó pọ̀ sí i: Àtúnṣe TCSPC le yọ àwọn àmì tí kò sí ní ìdènà sí ohun tí ń fa. 4. Ariwo ìsàlẹ̀: Yẹra fún ariwo tí wíwá photoelectric àti ìbúgbàù àṣà ìbílẹ̀ ń fà.