Ohun elo ti kuatomu makirowefu photonics ọna ẹrọ

Ohun elo ti kuatomumakirowefu photonics ọna ẹrọ

Wiwa ifihan agbara alailagbara
Ọkan ninu awọn ohun elo ti o ni ileri julọ ti imọ-ẹrọ microwave photonics quantum jẹ wiwa ti awọn ifihan agbara makirowefu/RF ti ko lagbara pupọ. Nipa lilo wiwa photon ẹyọkan, awọn ọna ṣiṣe wọnyi ni itara pupọ ju awọn ọna ibile lọ. Fun apẹẹrẹ, awọn oniwadi ti ṣe afihan eto photonic makirowefu kan ti o le rii awọn ifihan agbara bi kekere bi -112.8 dBm laisi imudara itanna eyikeyi. Ifamọ giga-giga yii jẹ ki o jẹ apẹrẹ fun awọn ohun elo bii awọn ibaraẹnisọrọ aaye jinlẹ.

Makirowefu photonicsprocessing ifihan agbara
Kuatomu makirowefu photonics tun ṣe imuse awọn iṣẹ ṣiṣatunṣe ifihan bandiwidi giga gẹgẹbi iyipada alakoso ati sisẹ. Nipa lilo eroja opiti kaakiri ati ṣiṣatunṣe iwọn gigun ti ina, awọn oniwadi ṣe afihan otitọ pe ipele RF n yipada si awọn bandiwidi sisẹ 8 GHz RF to 8 GHz. Ni pataki, gbogbo awọn ẹya wọnyi ni aṣeyọri nipa lilo ẹrọ itanna 3 GHz, eyiti o fihan pe iṣẹ naa kọja awọn opin bandiwidi ibile.

Igbohunsafẹfẹ ti kii ṣe agbegbe si ṣiṣe aworan akoko
Agbara iyanilenu kan ti o mu wa nipasẹ isunmọ kuatomu jẹ aworan agbaye ti igbohunsafẹfẹ ti kii ṣe agbegbe si akoko. Ilana yii le ya aworan iwoye ti orisun-fọto kan-igbi ti nlọsiwaju si aaye akoko kan ni ipo jijin. Eto naa nlo awọn orisii photon ti o somọ ninu eyiti tan ina kan kọja nipasẹ àlẹmọ iwoye ati ekeji kọja nipasẹ ipin kaakiri. Nitori igbẹkẹle igbohunsafẹfẹ ti awọn photon ti a somọ, ipo sisẹ sisẹ jẹ ti ya aworan kii ṣe ni agbegbe si agbegbe akoko.
Nọmba 1 ṣe apejuwe ero yii:

Ọna yii le ṣaṣeyọri wiwọn iwoye ti o rọ laisi ifọwọyi taara orisun ina ti wọn.

Fisinuirindigbindigbin
Kuatomumakirowefu opitikaimọ-ẹrọ tun pese ọna tuntun fun imọ fisinuirindigbindigbin ti awọn ifihan agbara àsopọmọBurọọdubandi. Lilo aileto ti o wa ninu wiwa kuatomu, awọn oniwadi ti ṣe afihan eto oye fisinuirindigbindigbin ti o lagbara lati gba pada10 GHz RFsipekitira. Eto naa ṣe atunṣe ifihan agbara RF si ipo polarization ti fotonu isokan. Iwari-fọọnu ẹyọkan lẹhinna pese matrix wiwọn laileto ti ara fun oye fisinuirindigbindigbin. Ni ọna yii, ifihan agbara gbohungbohun le ṣe atunṣe ni iwọn iṣapẹẹrẹ Yarnyquist.

Pinpin bọtini kuatomu
Ni afikun si imudara awọn ohun elo photonic makirowefu ibile, imọ-ẹrọ kuatomu tun le mu ilọsiwaju awọn ọna ṣiṣe ibaraẹnisọrọ kuatomu gẹgẹbi pinpin bọtini kuatomu (QKD). Awọn oniwadi ṣe afihan pinpin bọtini ipinpinpin quantum subcarrier multiplex quantum (SCM-QKD) nipasẹ multixing microwave photon subcarrier sori ẹrọ pinpin bọtini kuatomu (QKD). Eyi ngbanilaaye awọn bọtini kuatomu olominira lọpọlọpọ lati tan kaakiri lori iwọn gigun ti ina, nitorinaa jijẹ iṣẹ ṣiṣe iwoye.
Nọmba 2 ṣe afihan imọran ati awọn abajade esiperimenta ti eto SCM-QKD oni-meji:

Botilẹjẹpe imọ-ẹrọ photonics microwave quantum jẹ ileri, awọn italaya tun wa:
1. Agbara akoko gidi to lopin: Eto lọwọlọwọ nilo akoko ikojọpọ pupọ lati tun ṣe ifihan agbara naa.
2. Iṣoro iṣoro pẹlu awọn ifihan agbara ti nwaye / ẹyọkan: Iseda iṣiro ti atunkọ ṣe opin lilo rẹ si awọn ifihan agbara ti kii ṣe atunwi.
3. Yipada si oju-ọna igbi makirowefu gidi: Awọn igbesẹ afikun ni a nilo lati ṣe iyipada histogram ti a tun ṣe sinu fọọmu igbi ti o ṣee lo.
4. Awọn abuda ẹrọ: Iwadi siwaju sii ti ihuwasi ti kuatomu ati awọn ohun elo photonic makirowefu ni awọn ọna ṣiṣe apapọ ni a nilo.
5. Integration: Ọpọlọpọ awọn ọna šiše loni lo bulky ọtọ irinše.

Lati koju awọn italaya wọnyi ati siwaju aaye naa, nọmba awọn itọnisọna iwadii ti o ni ileri n farahan:
1. Dagbasoke awọn ọna tuntun fun sisẹ ifihan akoko gidi ati wiwa ẹyọkan.
2. Ṣawari awọn ohun elo titun ti o lo ifamọ giga, gẹgẹbi wiwọn microsphere olomi.
3. Lepa riri ti ese photons ati elekitironi lati din iwọn ati ki o complexity.
4. Ṣe iwadi ibaraenisepo ọrọ-ina ti o ni ilọsiwaju ni awọn iyika photonic makirowefu ti a ṣepọ.
5. Darapọ imọ-ẹrọ photon makirowefu kuatomu pẹlu awọn imọ-ẹrọ kuatomu miiran ti n yọ jade.