የኳንተም ማይክሮዌቭ ፎቶኒክስ ቴክኖሎጂ አተገባበር

የኳንተም አተገባበርማይክሮዌቭ ፎቶኒክስ ቴክኖሎጂ

ደካማ የሲግናል መለየት
የኳንተም ማይክሮዌቭ ፎቶኒክስ ቴክኖሎጂ በጣም ተስፋ ሰጭ አፕሊኬሽኖች አንዱ እጅግ በጣም ደካማ የማይክሮዌቭ/RF ምልክቶችን መለየት ነው። ነጠላ የፎቶን ማወቂያን በመጠቀም፣ እነዚህ ስርዓቶች ከባህላዊ ዘዴዎች የበለጠ ስሜታዊ ናቸው። ለምሳሌ፣ ተመራማሪዎቹ እስከ -112.8 ዲቢኤም ዝቅተኛ የሆኑ ምልክቶችን ያለ ምንም ኤሌክትሮኒክስ ማጉላት ለመለየት የሚያስችል የኳንተም ማይክሮዌቭ ፎቶኒክ ሲስተም አሳይተዋል። ይህ እጅግ በጣም ከፍተኛ ስሜታዊነት እንደ ጥልቅ የጠፈር ግንኙነቶች ላሉ መተግበሪያዎች ተስማሚ ያደርገዋል።

ማይክሮዌቭ ፎቶኒክስየምልክት ሂደት
ኳንተም ማይክሮዌቭ ፎቶኒክስ እንደ ደረጃ መቀየር እና ማጣራት ያሉ ባለከፍተኛ ባንድዊድዝ የምልክት ሂደት ተግባራትን ተግባራዊ ያደርጋል። ተመራማሪዎቹ የተበታተነ የኦፕቲካል ኤለመንትን በመጠቀም እና የብርሃን የሞገድ ርዝመት በማስተካከል የ RF ደረጃ እስከ 8 GHz RF የማጣራት ባንድዊድዝ እስከ 8 GHz ይቀየራል የሚለውን እውነታ አሳይተዋል። በአስፈላጊ ሁኔታ, እነዚህ ባህሪያት ሁሉም የተገኙት በ 3 GHz ኤሌክትሮኒክስ በመጠቀም ነው, ይህም አፈፃፀሙ ከባህላዊ የመተላለፊያ ይዘት ገደብ በላይ መሆኑን ያሳያል.

የአካባቢ ያልሆነ ድግግሞሽ ወደ የጊዜ ካርታ ስራ
በኳንተም ጥልፍልፍ የመጣው አንድ አስደሳች ችሎታ የአካባቢያዊ ያልሆኑ የጊዜ ድግግሞሽ ካርታ ነው። ይህ ዘዴ ቀጣይነት ባለው ማዕበል የሚገፋ ነጠላ-ፎቶ ምንጭን በሩቅ ቦታ ላይ ወደሚገኝ የጊዜ ጎራ ያለውን ስፔክትረም ካርታ ሊያደርግ ይችላል። ስርዓቱ አንድ ምሰሶ በ spectral ማጣሪያ ውስጥ የሚያልፍበት እና ሌላኛው በተበታተነ ኤለመንት ውስጥ የሚያልፍባቸው የተጣመሩ የፎቶን ጥንዶችን ይጠቀማል። በተጠላለፉ የፎቶኖች ድግግሞሽ ጥገኝነት ምክንያት፣ የእይታ ማጣሪያ ሁነታ በአካባቢው ካልሆነ በጊዜ ክልል ተቀርጿል።
ምስል 1 ይህንን ጽንሰ-ሐሳብ ያሳያል-

ይህ ዘዴ የሚለካውን የብርሃን ምንጭ በቀጥታ ሳይጠቀም ተለዋዋጭ የመለኪያ ልኬትን ማግኘት ይችላል።

የታመቀ ስሜት
ኳንተምማይክሮዌቭ ኦፕቲካልቴክኖሎጂ በተጨማሪም የታመቀ የብሮድባንድ ሲግናሎች አዲስ ዘዴ ያቀርባል. በኳንተም ማወቂያ ውስጥ ያለውን የዘፈቀደ ሁኔታ በመጠቀም ተመራማሪዎች ማገገም የሚችል የኳንተም የታመቀ ዳሳሽ ስርዓት አሳይተዋል10 GHz RFስፔክትራ ስርዓቱ የ RF ምልክትን ወደ ተጓዳኝ የፎቶን የፖላራይዜሽን ሁኔታ ያስተካክላል። ነጠላ-ፎቶን ማወቂያ ለተጨመቀ ዳሳሽ የተፈጥሮ የዘፈቀደ መለኪያ ማትሪክስ ያቀርባል። በዚህ መንገድ የብሮድባንድ ምልክት በ Yarnyquist ናሙና ፍጥነት ወደነበረበት መመለስ ይቻላል.

የኳንተም ቁልፍ ስርጭት
የኳንተም ቴክኖሎጂ ባህላዊ የማይክሮዌቭ ፎቶኒክ አፕሊኬሽኖችን ከማጎልበት በተጨማሪ እንደ ኳንተም ቁልፍ ስርጭት (QKD) ያሉ የኳንተም መገናኛ ዘዴዎችን ማሻሻል ይችላል። ተመራማሪዎቹ የማይክሮዌቭ ፎቶን ንኡስ አገልግሎት አቅራቢን በኳንተም ቁልፍ ስርጭት (QKD) ስርዓት ላይ በማባዛት የንዑስ አቅራቢውን multiplex ኳንተም ቁልፍ ስርጭትን (SCM-QKD) አሳይተዋል። ይህ በርካታ ገለልተኛ የኳንተም ቁልፎች በአንድ የብርሃን የሞገድ ርዝመት እንዲተላለፉ ያስችላል፣ በዚህም የእይታ ብቃትን ይጨምራል።
ምስል 2 ባለሁለት ተሸካሚ SCM-QKD ስርዓት ጽንሰ-ሀሳብ እና የሙከራ ውጤቶችን ያሳያል፡-

ምንም እንኳን የኳንተም ማይክሮዌቭ ፎቶኒክስ ቴክኖሎጂ ተስፋ ሰጪ ቢሆንም አሁንም አንዳንድ ተግዳሮቶች አሉ፡-
1. የተገደበ የእውነተኛ ጊዜ አቅም፡ አሁን ያለው ስርዓት ምልክቱን መልሶ ለመገንባት ብዙ የማከማቸት ጊዜን ይፈልጋል።
2. የፍንዳታ/ነጠላ ምልክቶችን የመፍታት ችግር፡- የመልሶ ግንባታው ስታቲስቲካዊ ባህሪ በማይደጋገሙ ምልክቶች ላይ ያለውን ተፈጻሚነት ይገድባል።
3. ወደ እውነተኛ ማይክሮዌቭ ሞገድ ቀይር፡- እንደገና የተሰራውን ሂስቶግራም ወደ ጥቅም ላይ ሊውል የሚችል ሞገድ ለመቀየር ተጨማሪ እርምጃዎች ያስፈልጋሉ።
4. የመሣሪያ ባህሪያት: በተጣመሩ ስርዓቶች ውስጥ የኳንተም እና ማይክሮዌቭ ፎቶኒክ መሳሪያዎችን ባህሪ ተጨማሪ ጥናት ያስፈልጋል.
5. ውህደት፡- ዛሬ አብዛኞቹ ስርዓቶች ግዙፍ የሆኑ የዲስክሪት ክፍሎችን ይጠቀማሉ።

እነዚህን ተግዳሮቶች ለመፍታት እና መስኩን ለማራመድ፣ በርካታ ተስፋ ሰጪ የምርምር አቅጣጫዎች እየወጡ ነው።
1. ለእውነተኛ ጊዜ የምልክት ሂደት እና ነጠላ ፍለጋ አዳዲስ ዘዴዎችን ያዘጋጁ።
2. ከፍተኛ ስሜታዊነት የሚጠቀሙ እንደ ፈሳሽ ማይክሮስፌር ልኬት ያሉ አዳዲስ መተግበሪያዎችን ያስሱ።
3. መጠንን እና ውስብስብነትን ለመቀነስ የተቀናጁ ፎቶኖች እና ኤሌክትሮኖች እውን መሆንን ይከተሉ።
4. የተሻሻለውን የብርሃን-ነገር መስተጋብር በተቀናጀ የኳንተም ማይክሮዌቭ ፎቶኒክ ወረዳዎች ውስጥ አጥኑ።
5. የኳንተም ማይክሮዌቭ ፎቶን ቴክኖሎጂን ከሌሎች አዳዲስ የኳንተም ቴክኖሎጂዎች ጋር ያጣምሩ።