ક્વોન્ટમ માઇક્રોવેવ ફોટોનિક્સ તકનીકનો ઉપયોગ

જથ્થાનો અરજીમાઇક્રોવેવ ફોટોનિક્સ તકનીક

નબળા સંકેત શોધ
ક્વોન્ટમ માઇક્રોવેવ ફોટોનિક્સ તકનીકની સૌથી આશાસ્પદ એપ્લિકેશનોમાંની એક એ અત્યંત નબળા માઇક્રોવેવ/આરએફ સંકેતોની તપાસ છે. સિંગલ ફોટોન ડિટેક્શનનો ઉપયોગ કરીને, આ સિસ્ટમો પરંપરાગત પદ્ધતિઓ કરતા ઘણી સંવેદનશીલ છે. ઉદાહરણ તરીકે, સંશોધનકારોએ એક ક્વોન્ટમ માઇક્રોવેવ ફોટોનિક સિસ્ટમ દર્શાવી છે જે કોઈપણ ઇલેક્ટ્રોનિક એમ્પ્લીફિકેશન વિના -112.8 ડીબીએમ જેટલા ઓછા સંકેતો શોધી શકે છે. આ અતિ-ઉચ્ચ સંવેદનશીલતા તેને ડીપ સ્પેસ કમ્યુનિકેશન્સ જેવા એપ્લિકેશનો માટે આદર્શ બનાવે છે.

માઇક્રોવેવ ફોટોનિક્સસંકેત
ક્વોન્ટમ માઇક્રોવેવ ફોટોનિક્સ, તબક્કા શિફ્ટિંગ અને ફિલ્ટરિંગ જેવા ઉચ્ચ-બેન્ડવિડ્થ સિગ્નલ પ્રોસેસિંગ કાર્યો પણ લાગુ કરે છે. વિખેરી નાખનારા ical પ્ટિકલ તત્વનો ઉપયોગ કરીને અને પ્રકાશની તરંગલંબાઇને સમાયોજિત કરીને, સંશોધનકારોએ એ હકીકત દર્શાવી કે આરએફ તબક્કો 8 ગીગાહર્ટ્ઝ સુધીના બેન્ડવિડ્થ્સ 8 ગીગાહર્ટ્ઝ સુધી બદલાય છે. અગત્યનું, આ સુવિધાઓ 3 ગીગાહર્ટ્ઝ ઇલેક્ટ્રોનિક્સનો ઉપયોગ કરીને પ્રાપ્ત થાય છે, જે બતાવે છે કે પ્રદર્શન પરંપરાગત બેન્ડવિડ્થ મર્યાદાથી વધુ છે

સમય-મેપિંગ માટે સ્થાનિક આવર્તન
ક્વોન્ટમ ફસા દ્વારા લાવવામાં આવેલી એક રસપ્રદ ક્ષમતા એ છે કે સમય માટે બિન-સ્થાનિક આવર્તનનું મેપિંગ. આ તકનીક દૂરસ્થ સ્થાન પર સતત-તરંગ પમ્પ કરેલા સિંગલ-ફોટોન સ્રોતના સ્પેક્ટ્રમનો નકશો બનાવી શકે છે. સિસ્ટમ ફસાયેલા ફોટોન જોડીઓનો ઉપયોગ કરે છે જેમાં એક બીમ સ્પેક્ટ્રલ ફિલ્ટરમાંથી પસાર થાય છે અને બીજો વિખેરી નાખનાર તત્વમાંથી પસાર થાય છે. ફસાયેલા ફોટોનની આવર્તન અવલંબનને કારણે, સ્પેક્ટ્રલ ફિલ્ટરિંગ મોડ ટાઇમ ડોમેન પર બિન-સ્થાનિક રીતે મેપ કરવામાં આવે છે.
આકૃતિ 1 આ ખ્યાલને સમજાવે છે:

આ પદ્ધતિ માપેલા પ્રકાશ સ્રોતની સીધી હેરાફેરી કર્યા વિના લવચીક વર્ણપત્ર માપન પ્રાપ્ત કરી શકે છે.

સંકુચિત સંવેદના
જથ્થોમાઇક્રોવેવતકનીકી બ્રોડબેન્ડ સિગ્નલોના સંકુચિત સંવેદના માટે નવી પદ્ધતિ પણ પ્રદાન કરે છે. ક્વોન્ટમ ડિટેક્શનમાં અંતર્ગત રેન્ડમનેસનો ઉપયોગ કરીને, સંશોધનકારોએ પુન ing પ્રાપ્ત કરવા માટે સક્ષમ ક્વોન્ટમ કોમ્પ્રેસ્ડ સેન્સિંગ સિસ્ટમ દર્શાવ્યું છે10 ગીગાહર્ટ્ઝ આરએફસ્પેક્ટ્રા. સિસ્ટમ સુસંગત ફોટોનની ધ્રુવીકરણની સ્થિતિમાં આરએફ સિગ્નલને મોડ્યુલેટ કરે છે. સિંગલ-ફોટોન તપાસ પછી કોમ્પ્રેસ્ડ સેન્સિંગ માટે કુદરતી રેન્ડમ માપન મેટ્રિક્સ પ્રદાન કરે છે. આ રીતે, બ્રોડબેન્ડ સિગ્નલને યાર્નીક્વિસ્ટ નમૂનાના દરે પુન restored સ્થાપિત કરી શકાય છે.

મુખ્ય વિતરણ
પરંપરાગત માઇક્રોવેવ ફોટોનિક એપ્લિકેશનોને વધારવા ઉપરાંત, ક્વોન્ટમ ટેકનોલોજી ક્વોન્ટમ કી ડિસ્ટ્રિબ્યુશન (ક્યુકેડી) જેવી ક્વોન્ટમ કમ્યુનિકેશન સિસ્ટમ્સમાં પણ સુધારો કરી શકે છે. સંશોધનકારોએ ક્વોન્ટમ કી ડિસ્ટ્રિબ્યુશન (ક્યુકેડી) સિસ્ટમ પર મલ્ટિપ્લેક્સિંગ માઇક્રોવેવ ફોટોન સબક ar રીઅર દ્વારા સબકેરિયર મલ્ટિપ્લેક્સ ક્વોન્ટમ કી ડિસ્ટ્રિબ્યુશન (એસસીએમ-ક્યુકેડી) દર્શાવ્યું. આ બહુવિધ સ્વતંત્ર ક્વોન્ટમ કીઓને પ્રકાશની એક તરંગલંબાઇ પર પ્રસારિત કરવાની મંજૂરી આપે છે, ત્યાં વર્ણપટ્ટી કાર્યક્ષમતામાં વધારો થાય છે.
આકૃતિ 2 ડ્યુઅલ-કેરિયર એસસીએમ-ક્યુકેડી સિસ્ટમના ખ્યાલ અને પ્રાયોગિક પરિણામો બતાવે છે:

તેમ છતાં ક્વોન્ટમ માઇક્રોવેવ ફોટોનિક્સ ટેકનોલોજી આશાસ્પદ છે, હજી પણ કેટલાક પડકારો છે:
1. મર્યાદિત રીઅલ-ટાઇમ ક્ષમતા: વર્તમાન સિસ્ટમને સિગ્નલનું પુનર્નિર્માણ કરવા માટે ઘણા સંચય સમયની જરૂર છે.
2. વિસ્ફોટ/સિંગલ સિગ્નલો સાથે વ્યવહાર કરવામાં મુશ્કેલી: પુનર્નિર્માણનો આંકડાકીય પ્રકૃતિ તેની લાગુ પડતી સંકેતોની લાગુ પડે છે.
3. વાસ્તવિક માઇક્રોવેવ વેવફોર્મમાં કન્વર્ટ કરો: પુનર્નિર્માણિત હિસ્ટોગ્રામને ઉપયોગી વેવફોર્મમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે વધારાના પગલાં આવશ્યક છે.
4. ડિવાઇસ લાક્ષણિકતાઓ: સંયુક્ત સિસ્ટમોમાં ક્વોન્ટમ અને માઇક્રોવેવ ફોટોનિક ઉપકરણોના વર્તનનો વધુ અભ્યાસ જરૂરી છે.
5. એકીકરણ: મોટાભાગની સિસ્ટમો આજે વિશાળ સ્વતંત્ર ઘટકોનો ઉપયોગ કરે છે.

આ પડકારોને દૂર કરવા અને ક્ષેત્રને આગળ વધારવા માટે, ઘણી આશાસ્પદ સંશોધન દિશાઓ ઉભરી રહી છે:
1. રીઅલ-ટાઇમ સિગ્નલ પ્રોસેસિંગ અને સિંગલ ડિટેક્શન માટે નવી પદ્ધતિઓ વિકસિત કરો.
2. લિક્વિડ માઇક્રોસ્ફિયર માપન જેવી ઉચ્ચ સંવેદનશીલતાનો ઉપયોગ કરતી નવી એપ્લિકેશનોનું અન્વેષણ કરો.
3. કદ અને જટિલતાને ઘટાડવા માટે એકીકૃત ફોટોન અને ઇલેક્ટ્રોનની અનુભૂતિનો પીછો કરો.
4. ઇન્ટિગ્રેટેડ ક્વોન્ટમ માઇક્રોવેવ ફોટોનિક સર્કિટ્સમાં ઉન્નત લાઇટ-મેટર ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનો અભ્યાસ કરો.
5. અન્ય ઉભરતી ક્વોન્ટમ તકનીકો સાથે ક્વોન્ટમ માઇક્રોવેવ ફોટોન તકનીકને જોડો.