Quantum microwave optical nga teknolohiya

Quantumoptical nga microwaveteknolohiya
Microwave optical teknolohiyanahimong gamhanan nga natad, nga naghiusa sa mga bentaha sa optical ug microwave nga teknolohiya sa pagproseso sa signal, komunikasyon, sensing ug uban pang aspeto. Bisan pa, ang naandan nga mga sistema sa photonic sa microwave nag-atubang sa pipila ka hinungdanon nga mga limitasyon, labi na sa mga termino sa bandwidth ug pagkasensitibo. Aron mabuntog kini nga mga hagit, ang mga tigdukiduki nagsugod sa pagsuhid sa quantum microwave photonics - usa ka kulbahinam nga bag-ong natad nga naghiusa sa mga konsepto sa quantum nga teknolohiya sa microwave photonics.

Mga sukaranan sa quantum microwave optical nga teknolohiya
Ang kinauyokan sa quantum microwave optical nga teknolohiya mao ang pag-ilis sa tradisyonal nga opticalphotodetectorsalink sa microwave photonnga adunay usa ka high-sensitivity nga single photon photodetector. Gitugotan niini ang sistema nga molihok sa hilabihan ka ubos nga lebel sa gahum sa optical, bisan hangtod sa lebel sa single-photon, samtang mahimo usab nga madugangan ang bandwidth.
Ang kasagarang quantum microwave photon system naglakip sa: 1. Single-photon nga mga tinubdan (pananglitan, attenuated lasers 2.Electro-optic modulatorpara sa pag-encode sa microwave/RF signal 3. Optical signal processing component4. Single photon detector (eg Superconducting nanowire detector) 5. Time dependent single photon Counting (TCSPC) electronic device
Ang Figure 1 nagpakita sa pagtandi tali sa tradisyonal nga microwave photon links ug quantum microwave photon links:

Ang yawe nga kalainan mao ang paggamit sa usa ka photon detector ug TCSPC modules imbes nga high-speed photodiodes. Gitugotan niini nga makit-an ang labi ka huyang nga mga signal, samtang gilauman nga iduso ang bandwidth lapas sa mga limitasyon sa tradisyonal nga mga photodetector.

Usa ka photon detection scheme
Ang single photon detection scheme importante kaayo para sa quantum microwave photon system. Ang prinsipyo sa pagtrabaho mao ang mosunod: 1. Ang periodic trigger signal nga gi-synchronize sa gisukod nga signal gipadala ngadto sa TCSPC module. 2. Ang usa ka photon detector nagpagawas ug sunod-sunod nga mga pulso nga nagrepresentar sa nakitang mga photon. 3. Ang module sa TCSPC nagsukod sa kalainan sa oras tali sa trigger signal ug sa matag nakita nga photon. 4. Human sa pipila ka trigger loops, ang detection time histogram natukod. 5. Ang histogram makahimo pag-usab sa waveform sa orihinal nga signal. Sa matematika, kini mahimong ipakita nga ang kalagmitan sa pag-ila sa usa ka photon sa usa ka gihatag nga panahon mao ang proporsyonal sa optical gahum sa maong panahon. Busa, ang histogram sa oras sa pagkakita mahimong tukma nga magrepresentar sa waveform sa gisukod nga signal.

Pangunang bentaha sa quantum microwave optical nga teknolohiya
Kon itandi sa tradisyonal nga microwave optical system, ang quantum microwave photonics adunay pipila ka mahinungdanong bentaha: 1. Ultra-high sensitivity: Nakamatikod sa hilabihan ka huyang nga mga signal ngadto sa single photon level. 2. Pagdugang sa bandwidth: dili limitado sa bandwidth sa photodetector, apektado lamang sa timing jitter sa single photon detector. 3. Gipauswag nga anti-interference: Ang pagtukod pag-usab sa TCSPC mahimong magsala sa mga signal nga wala ma-lock sa gatilyo. 4. Ubos nga kasaba: Likayi ang kasaba tungod sa tradisyonal nga photoelectric detection ug amplification.