Aplikasyon teknoloji fotonik mikwo ond kwantik

Aplikasyon kwantikteknoloji fotonik mikwo ond

Deteksyon siyal fèb
Youn nan aplikasyon ki pi pwomèt nan teknoloji fotonik mikwo ond kwantik se deteksyon siyal mikwo ond/RF ki trè fèb. Lè yo itilize deteksyon yon sèl foton, sistèm sa yo pi sansib pase metòd tradisyonèl yo. Pa egzanp, chèchè yo te demontre yon sistèm fotonik mikwo ond kwantik ki ka detekte siyal osi ba ke -112.8 dBm san okenn anplifikasyon elektwonik. Sansiblite ultra-wo sa a fè li ideyal pou aplikasyon tankou kominikasyon espas pwofon.

Fotonik mikwo ondpwosesis siyal
Fotonik mikwo ond kwantik aplike tou fonksyon tretman siyal ki gen gwo lajè bande tankou chanjman faz ak filtraj. Lè yo itilize yon eleman optik dispèsif epi ajiste longèdonn limyè a, chèchè yo demontre lefèt ke RF chanje faz jiska 8 GHz, sa ki pèmèt filtraj RF jiska 8 GHz. Sa ki enpòtan, tout karakteristik sa yo reyalize lè l sèvi avèk elektwonik 3 GHz, sa ki montre ke pèfòmans lan depase limit lajè bande tradisyonèl yo.

Map frekans ki pa lokal an tèm de tan
Yon kapasite enteresan ke antangleman kwantik pote se koneksyon frekans ki pa lokal ak tan. Teknik sa a ka konekte spectre yon sous foton sèl ki ponpe pa vag kontinyèl ak yon domèn tan nan yon kote ki lwen. Sistèm nan itilize pè foton antangle kote yon reyon pase nan yon filtè espektral epi lòt la pase nan yon eleman dispèsif. Akòz depandans frekans foton antangle yo, mòd filtraj espektral la konekte non lokalman ak domèn tan an.
Figi 1 ilistre konsèp sa a:

Metòd sa a ka reyalize mezi espektral fleksib san manipile dirèkteman sous limyè ki mezire a.

Deteksyon konprese
Kwantikmikwo ond optikTeknoloji a ofri tou yon nouvo metòd pou deteksyon konprese siyal bande laj. Lè yo itilize aspè o aza ki genyen nan deteksyon kwantik, chèchè yo demontre yon sistèm deteksyon kwantik konprese ki kapab rekipere10 GHz RFespèk yo. Sistèm nan module siyal RF la nan eta polarizasyon foton koeran an. Deteksyon yon sèl foton bay yon matris mezi o aza natirèl pou deteksyon konprese. Nan fason sa a, siyal bande laj la ka retabli nan to echantiyonaj Yarnyquist la.

Distribisyon kle kwantik
Anplis amelyore aplikasyon fotonik mikwo ond tradisyonèl yo, teknoloji kwantik kapab amelyore tou sistèm kominikasyon kwantik tankou distribisyon kle kwantik (QKD). Chèchè yo te demontre distribisyon kle kwantik miltiplex sou-konpaktè (SCM-QKD) lè yo miltiplex sou-konpaktè foton mikwo ond sou yon sistèm distribisyon kle kwantik (QKD). Sa pèmèt plizyè kle kwantik endepandan yo dwe transmèt sou yon sèl longèdonn limyè, kidonk ogmante efikasite espektral.
Figi 2 montre konsèp ak rezilta eksperimantal sistèm SCM-QKD doub-konpaktè a:

Malgre ke teknoloji fotonik mikwo ond kwantik la pwomèt anpil, gen kèk defi toujou:
1. Kapasite an tan reyèl limite: Sistèm aktyèl la mande anpil tan akimilasyon pou rekonstwi siyal la.
2. Difikilte pou jere siyal rafale/sèl: Natir estatistik rekonstriksyon an limite aplikabilite li a siyal ki pa repetitif.
3. Konvèti an yon fòm ond mikwo ond reyèl: Gen lòt etap ki nesesè pou konvèti istogram rekonstwi a an yon fòm ond itilizab.
4. Karakteristik aparèy yo: Li nesesè pou fè plis etid sou konpòtman aparèy fotonik kwantik ak mikwo ond nan sistèm konbine.
5. Entegrasyon: Pifò sistèm jodi a itilize konpozan disrè ki ankonbran.

Pou adrese defi sa yo epi fè domèn nan avanse, gen yon seri direksyon rechèch pwomèt k ap parèt:
1. Devlope nouvo metòd pou tretman siyal an tan reyèl ak deteksyon endividyèl.
2. Eksplore nouvo aplikasyon ki itilize gwo sansiblite, tankou mezi mikwosfè likid.
3. Pouswiv realizasyon foton ak elektwon entegre pou diminye gwosè ak konpleksite.
4. Etidye entèraksyon amelyore limyè-matè nan sikui fotonik mikwo ond kwantik entegre yo.
5. Konbine teknoloji foton mikwo ond kwantik ak lòt teknoloji kwantik émergentes.