ການນໍາໃຊ້ຂອງ quantumເຕັກໂນໂລຊີ photonics microwave
ກວດພົບສັນຍານອ່ອນ
ຫນຶ່ງໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ໂດດເດັ່ນທີ່ສຸດຂອງເຕັກໂນໂລຊີ quantum microwave photonics ແມ່ນການກວດພົບຂອງສັນຍານ microwave / RF ທີ່ອ່ອນແອທີ່ສຸດ. ໂດຍການນໍາໃຊ້ການກວດຫາໂຟຕອນດຽວ, ລະບົບເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນມີຄວາມອ່ອນໄຫວຫຼາຍກ່ວາວິທີການພື້ນເມືອງ. ຕົວຢ່າງ, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນລະບົບ quantum microwave photonic ທີ່ສາມາດກວດພົບສັນຍານຕ່ໍາເຖິງ -112.8 dBm ໂດຍບໍ່ມີການຂະຫຍາຍເອເລັກໂຕຣນິກໃດໆ. ຄວາມອ່ອນໄຫວສູງສຸດນີ້ເຮັດໃຫ້ມັນເຫມາະສົມສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກເຊັ່ນການສື່ສານໃນຊ່ອງເລິກ.
ໄມໂຄເວຟໂຟໂຕນິກການປະມວນຜົນສັນຍານ
Quantum microwave photonics ຍັງປະຕິບັດຫນ້າທີ່ການປະມວນຜົນສັນຍານແບນວິດສູງເຊັ່ນ: ການປ່ຽນໄລຍະແລະການກັ່ນຕອງ. ໂດຍການນໍາໃຊ້ອົງປະກອບ optical ກະແຈກກະຈາຍແລະການປັບຄວາມຍາວຄື້ນຂອງແສງສະຫວ່າງ, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມຈິງທີ່ວ່າໄລຍະ RF ປ່ຽນເຖິງ 8 GHz RF filtering bandwidths ເຖິງ 8 GHz. ສິ່ງສໍາຄັນ, ຄຸນນະສົມບັດເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນບັນລຸໄດ້ທັງຫມົດໂດຍໃຊ້ 3 GHz ເອເລັກໂຕຣນິກ, ເຊິ່ງສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການປະຕິບັດເກີນຂອບເຂດຈໍາກັດແບນວິດແບບດັ້ງເດີມ.
ຄວາມຖີ່ທີ່ບໍ່ແມ່ນທ້ອງຖິ່ນຕໍ່ກັບແຜນທີ່ເວລາ
ຄວາມສາມາດທີ່ຫນ້າສົນໃຈອັນຫນຶ່ງທີ່ນໍາເອົາມາຈາກ quantum entanglement ແມ່ນການສ້າງແຜນທີ່ຂອງຄວາມຖີ່ທີ່ບໍ່ແມ່ນທ້ອງຖິ່ນກັບເວລາ. ເຕັກນິກນີ້ສາມາດສ້າງແຜນທີ່ສະເປກຂອງແຫຼ່ງໂຟຕອນດຽວທີ່ມີຄື້ນຕໍ່ເນື່ອງໄປຫາໂດເມນເວລາຢູ່ບ່ອນຫ່າງໄກ. ລະບົບຈະໃຊ້ຄູ່ photon ທີ່ຕິດກັນ ເຊິ່ງລຳໜຶ່ງຜ່ານຕົວກອງແສງ ແລະ ອີກອັນໜຶ່ງຜ່ານອົງປະກອບທີ່ກະຈາຍ. ເນື່ອງຈາກຄວາມຖີ່ຂອງການເພິ່ງພາອາໄສຂອງ photons entangled, ຮູບແບບການກັ່ນຕອງ spectral ແມ່ນແຜນທີ່ທີ່ບໍ່ແມ່ນຢູ່ໃນທ້ອງຖິ່ນກັບໂດເມນທີ່ໃຊ້ເວລາ.
ຮູບທີ 1 ສະແດງແນວຄວາມຄິດນີ້:
ວິທີການນີ້ສາມາດບັນລຸການວັດແທກ spectral ທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນໂດຍບໍ່ມີການຈັດການໂດຍກົງກັບແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງທີ່ວັດແທກໄດ້.
ບີບອັດຄວາມຮູ້ສຶກ
Quantumໄມໂຄເວຟ opticalເຕັກໂນໂລຊີຍັງສະຫນອງວິທີການໃຫມ່ສໍາລັບການບີບອັດຄວາມຮູ້ສຶກຂອງສັນຍານຄວາມຖີ່ກ້ວາງ. ການນໍາໃຊ້ຄວາມສຸ່ມທີ່ເກີດຂຶ້ນໃນການກວດສອບ quantum, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນລະບົບ quantum compressed sensing ທີ່ສາມາດຟື້ນຕົວໄດ້.10 GHz RFສະເປັກ. ລະບົບ modulates ສັນຍານ RF ກັບສະຖານະ polarization ຂອງ photon coherent. ການກວດຫາໂຟຕອນດຽວຫຼັງຈາກນັ້ນໃຫ້ມາຕຣິກເບື້ອງການວັດແທກແບບສຸ່ມຕາມທໍາມະຊາດສໍາລັບການຮັບຮູ້ການບີບອັດ. ດ້ວຍວິທີນີ້, ສັນຍານບໍລະອົດແບນສາມາດໄດ້ຮັບການຟື້ນຟູໃນອັດຕາການເກັບຕົວຢ່າງ Yarnyquist.
ການແຈກຢາຍກະແຈ Quantum
ນອກເຫນືອໄປຈາກການເສີມຂະຫຍາຍຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ microwave photonic ແບບດັ້ງເດີມ, ເຕັກໂນໂລຊີ quantum ຍັງສາມາດປັບປຸງລະບົບການສື່ສານ quantum ເຊັ່ນ: quantum key distribution (QKD). ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນການແຈກຢາຍກະແຈ quantum subcarrier multiplex (SCM-QKD) ດ້ວຍການ multiplexing microwave photons subcarrier ໃສ່ລະບົບການແຈກຢາຍ quantum key (QKD). ນີ້ອະນຸຍາດໃຫ້ກະແຈ quantum ເອກະລາດຫຼາຍອັນຖືກສົ່ງຜ່ານຄວາມຍາວຄື່ນດຽວຂອງແສງ, ດັ່ງນັ້ນການເພີ່ມປະສິດທິພາບ spectral.
ຮູບທີ 2 ສະແດງແນວຄວາມຄິດ ແລະຜົນການທົດລອງຂອງລະບົບ SCM-QKD ຄູ່:
ເຖິງແມ່ນວ່າເຕັກໂນໂລຊີ quantum microwave photonics ມີຄວາມມຸ່ງຫວັງ, ຍັງມີບາງສິ່ງທ້າທາຍ:
1. ຄວາມສາມາດໃນເວລາທີ່ແທ້ຈິງຈໍາກັດ: ລະບົບປະຈຸບັນຕ້ອງການເວລາສະສົມຫຼາຍເພື່ອສ້າງສັນຍານໃຫມ່.
2. ຄວາມຫຍຸ້ງຍາກໃນການຈັດການສັນຍານລະເບີດ/ສັນຍານດຽວ: ລັກສະນະທາງສະຖິຕິຂອງການກໍ່ສ້າງຄືນໃຫມ່ຈໍາກັດການສາມາດນໍາໃຊ້ຂອງມັນຕໍ່ກັບສັນຍານທີ່ບໍ່ຊ້ໍາກັນ.
3. ແປງເປັນຮູບຄື່ນໄມໂຄເວຟທີ່ແທ້ຈິງ: ຂັ້ນຕອນເພີ່ມເຕີມແມ່ນຈໍາເປັນເພື່ອປ່ຽນ histogram ທີ່ສ້າງຂຶ້ນໃຫມ່ໃຫ້ເປັນຮູບຄື້ນທີ່ໃຊ້ໄດ້.
4. ລັກສະນະອຸປະກອນ: ການສຶກສາເພີ່ມເຕີມກ່ຽວກັບພຶດຕິກໍາຂອງອຸປະກອນ quantum ແລະ microwave photonic ໃນລະບົບລວມແມ່ນຈໍາເປັນ.
5. ການປະສົມປະສານ: ລະບົບສ່ວນໃຫຍ່ໃນທຸກມື້ນີ້ໃຊ້ອົງປະກອບທີ່ແຕກແຍກກັນຫຼາຍ.
ເພື່ອແກ້ໄຂສິ່ງທ້າທາຍເຫຼົ່ານີ້ ແລະ ກ້າວໄປໜ້າໃນຂົງເຂດ, ທິດທາງການຄົ້ນຄ້ວາທີ່ມີທ່າແຮງຈຳນວນໜຶ່ງໄດ້ປະກົດອອກມາ:
1. ພັດທະນາວິທີການໃຫມ່ສໍາລັບການປະມວນຜົນສັນຍານໃນເວລາທີ່ແທ້ຈິງແລະການຊອກຄົ້ນຫາດຽວ.
2. ສຳຫຼວດແອັບພລິເຄຊັນໃໝ່ທີ່ນຳໃຊ້ຄວາມອ່ອນໄຫວສູງ ເຊັ່ນ: ການວັດແທກໄມໂຄສະເຟຍຂອງແຫຼວ.
3. ປະຕິບັດຕາມຄວາມເປັນຈິງຂອງ photons ແລະເອເລັກໂຕຣນິກປະສົມປະສານເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຂະຫນາດແລະຄວາມຊັບຊ້ອນ.
4. ສຶກສາການໂຕ້ຕອບຂອງສານແສງທີ່ປັບປຸງໃນວົງຈອນໂຟໂຕນິກໄມໂຄເວຟ quantum ປະສົມປະສານ.
5. ສົມທົບເຕັກໂນໂລຊີ quantum microwave photon ກັບເຕັກໂນໂລຊີ quantum ທີ່ພົ້ນເດັ່ນຂື້ນອື່ນໆ.
ເວລາປະກາດ: ກັນຍາ-02-2024