Квантын хэрэглээбогино долгионы фотоник технологи
Дохио илрүүлэх сул
Квантын богино долгионы фотоник технологийн хамгийн ирээдүйтэй хэрэглээний нэг бол хэт сул богино долгионы/RF дохиог илрүүлэх явдал юм. Нэг фотон илрүүлэлтийг ашигласнаар эдгээр системүүд уламжлалт аргуудаас хамаагүй илүү мэдрэмтгий байдаг. Жишээлбэл, судлаачид ямар ч электрон өсгөлтгүйгээр -112.8 дБм хүртэл бага дохиог илрүүлэх квант богино долгионы фотоник системийг харуулсан. Энэхүү хэт өндөр мэдрэмж нь сансрын гүний харилцаа холбоо гэх мэт хэрэглээнд тохиромжтой.
Бичил долгионы фотоникдохио боловсруулах
Квантын богино долгионы фотоник нь фазын шилжилт, шүүлтүүр гэх мэт өндөр зурвасын өргөнтэй дохио боловсруулах функцуудыг хэрэгжүүлдэг. Дисперсийн оптик элементийг ашиглан гэрлийн долгионы уртыг тохируулснаар судлаачид RF-ийн фаз нь 8 GHz хүртэл RF-ийн шүүлтүүрийн зурвасын өргөнийг 8 GHz хүртэл шилжүүлдэг болохыг харуулсан. Хамгийн чухал нь эдгээр функцуудыг бүгдийг нь 3 GHz электроникийн тусламжтайгаар олж авдаг бөгөөд энэ нь гүйцэтгэл нь уламжлалт зурвасын хязгаараас давж байгааг харуулж байна.
Орон нутгийн бус давтамжаас цагийн зураглал
Квантын орооцолдолд бий болсон нэг сонирхолтой чадвар бол орон нутгийн бус давтамжийн цаг хугацааны зураглал юм. Энэхүү техник нь тасралтгүй долгионы шахуургатай нэг фотоны эх үүсвэрийн спектрийг алслагдсан байршилд цаг хугацааны мужид буулгах боломжтой. Уг систем нь нэг цацраг нь спектрийн шүүлтүүрээр, нөгөө нь дисперсийн элементээр дамждаг орооцолдсон хос фотонуудыг ашигладаг. Орооцолдсон фотонуудын давтамжийн хамаарлаас шалтгаалан спектрийн шүүлтүүрийн горимыг орон нутгийн бусаар цаг хугацааны мужид буулгадаг.
Зураг 1 нь энэ ойлголтыг харуулж байна:
Энэ арга нь хэмжсэн гэрлийн эх үүсвэрийг шууд удирдахгүйгээр уян хатан спектрийн хэмжилтийг хийж чадна.
Шахсан мэдрэгч
Квантбичил долгионы оптиктехнологи нь өргөн зурвасын дохиог шахаж мэдрэх шинэ аргыг бий болгодог. Квантын илрүүлэлтийн төрөлхийн санамсаргүй байдлыг ашиглан судлаачид нөхөн сэргээх чадвартай квант шахагдсан мэдрэгч системийг үзүүлжээ.10 GHz RFспектр. Систем нь RF дохиог когерент фотоны туйлшралын төлөвт хувиргадаг. Дараа нь нэг фотоны илрүүлэлт нь шахсан мэдрэгчийг байгалийн санамсаргүй хэмжилтийн матрицаар хангадаг. Ийм байдлаар өргөн зурвасын дохиог Yarnyquist түүвэрлэлтийн хурдаар сэргээж болно.
Квантын түлхүүрийн тархалт
Уламжлалт богино долгионы фотоник хэрэглээг сайжруулахаас гадна квант технологи нь квант түлхүүр хуваарилалт (QKD) зэрэг квант холбооны системийг сайжруулж чаддаг. Судлаачид бичил долгионы фотонуудын дэд зөөвөрлөгчийг квантын түлхүүр түгээлтийн (QKD) системд олонжүүлэх замаар дэд зөөгч мультиплекс квант түлхүүрийн тархалтыг (SCM-QKD) харуулсан. Энэ нь гэрлийн нэг долгионы уртаар олон бие даасан квант түлхүүрүүдийг дамжуулах боломжийг олгодог бөгөөд ингэснээр спектрийн үр ашгийг нэмэгдүүлдэг.
Зураг 2-т хос тээвэрлэгч SCM-QKD системийн үзэл баримтлал ба туршилтын үр дүнг харуулав.
Хэдийгээр квант богино долгионы фотоник технологи ирээдүйтэй боловч зарим нэг сорилт байсаар байна.
1. Бодит цагийн хязгаарлагдмал боломж: Одоогийн систем дохиог дахин бүтээхэд маш их хуримтлал шаарддаг.
2. Тэсрэлт/ганц дохиотой харьцах хүндрэл: Сэргээн босголтын статистик шинж чанар нь түүнийг давтагдахгүй дохионд хэрэглэх боломжийг хязгаарладаг.
3. Бодит богино долгионы долгионы хэлбэрт хөрвүүлэх: Дахин боловсруулсан гистограммыг ашиглах боломжтой долгионы хэлбэрт хөрвүүлэхийн тулд нэмэлт алхмууд шаардлагатай.
4. Төхөөрөмжийн шинж чанар: Хосолсон систем дэх квант болон богино долгионы фотоник төхөөрөмжүүдийн үйл ажиллагааг цаашид судлах шаардлагатай.
5. Интеграци: Өнөөгийн ихэнх системүүд том хэмжээний салангид бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ашигладаг.
Эдгээр сорилтуудыг шийдвэрлэх, энэ салбарыг урагшлуулахын тулд хэд хэдэн ирээдүйтэй судалгааны чиглэлүүд гарч ирж байна:
1. Бодит цагийн дохио боловсруулах, дан илрүүлэх шинэ аргуудыг боловсруулах.
2. Шингэн бөмбөрцгийн хэмжилт гэх мэт өндөр мэдрэмжтэй шинэ програмуудыг судлаарай.
3. Хэмжээ, нарийн төвөгтэй байдлыг багасгахын тулд нэгдсэн фотон ба электронуудыг хэрэгжүүлэхийг эрмэлзэх.
4. Квантын бичил долгионы фотоникийн нэгдсэн хэлхээн дэх гэрлийн бодисын сайжруулсан харилцан үйлчлэлийг судлах.
5. Квантын богино долгионы фотон технологийг шинээр гарч ирж буй квант технологитой хослуулах.
Шуудангийн цаг: 2024 оны 9-р сарын 02-ны өдөр