কোয়ান্টাম মাইক্রোওয়েভ ফোটোনিক্স প্রযুক্তির প্রয়োগ

কোয়ান্টাম প্রয়োগমাইক্রোওয়েভ ফোটোনিক্স প্রযুক্তি

দুর্বল সংকেত সনাক্তকরণ
কোয়ান্টাম মাইক্রোওয়েভ ফোটোনিক্স প্রযুক্তির সর্বাধিক প্রতিশ্রুতিবদ্ধ অ্যাপ্লিকেশনগুলির মধ্যে একটি হ'ল অত্যন্ত দুর্বল মাইক্রোওয়েভ/আরএফ সংকেত সনাক্তকরণ। একক ফোটন সনাক্তকরণ ব্যবহার করে, এই সিস্টেমগুলি traditional তিহ্যবাহী পদ্ধতির চেয়ে অনেক বেশি সংবেদনশীল। উদাহরণস্বরূপ, গবেষকরা একটি কোয়ান্টাম মাইক্রোওয়েভ ফোটোনিক সিস্টেম প্রদর্শন করেছেন যা কোনও বৈদ্যুতিন পরিবর্ধন ছাড়াই -112.8 ডিবিএম হিসাবে কম সংকেত সনাক্ত করতে পারে। এই অতি-উচ্চ সংবেদনশীলতা এটিকে গভীর স্থান যোগাযোগের মতো অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য আদর্শ করে তোলে।

মাইক্রোওয়েভ ফোটোনিক্সসিগন্যাল প্রসেসিং
কোয়ান্টাম মাইক্রোওয়েভ ফোটোনিকগুলি উচ্চ-ব্যান্ডউইথ সিগন্যাল প্রসেসিং ফাংশন যেমন ফেজ শিফটিং এবং ফিল্টারিংয়ের মতো প্রয়োগ করে। একটি বিচ্ছুরিত অপটিক্যাল উপাদান ব্যবহার করে এবং আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য সামঞ্জস্য করে গবেষকরা এই সত্যটি দেখিয়েছিলেন যে আরএফ ফেজটি 8 গিগাহার্টজ আরএফ ফিল্টারিং ব্যান্ডউইথগুলি 8 গিগাহার্টজ পর্যন্ত স্থানান্তরিত করে। গুরুত্বপূর্ণভাবে, এই বৈশিষ্ট্যগুলি সমস্ত 3 গিগাহার্টজ ইলেকট্রনিক্স ব্যবহার করে অর্জন করা হয়েছে, যা দেখায় যে পারফরম্যান্সটি traditional তিহ্যবাহী ব্যান্ডউইথ সীমা ছাড়িয়ে গেছে

টাইম ম্যাপিংয়ের জন্য অ-স্থানীয় ফ্রিকোয়েন্সি
কোয়ান্টাম জড়িয়ে পড়া একটি আকর্ষণীয় ক্ষমতা হ'ল সময়ের সাথে অ-স্থানীয় ফ্রিকোয়েন্সি ম্যাপিং। এই কৌশলটি একটি অবিচ্ছিন্ন-তরঙ্গ পাম্পযুক্ত একক-ফোটন উত্সের বর্ণালীকে দূরবর্তী স্থানে একটি টাইম ডোমেনে মানচিত্র করতে পারে। সিস্টেমটি জড়িয়ে থাকা ফোটন জোড়া ব্যবহার করে যেখানে একটি মরীচিটি একটি বর্ণালী ফিল্টার দিয়ে যায় এবং অন্যটি একটি বিচ্ছুরিত উপাদান দিয়ে যায়। জড়িয়ে থাকা ফোটনের ফ্রিকোয়েন্সি নির্ভরতার কারণে, বর্ণালী ফিল্টারিং মোডটি সময় ডোমেনে অ-লোকালভাবে ম্যাপ করা হয়।
চিত্র 1 এই ধারণাটি চিত্রিত করে:

এই পদ্ধতিটি পরিমাপ করা আলোর উত্সকে সরাসরি পরিচালনা না করে নমনীয় বর্ণালী পরিমাপ অর্জন করতে পারে।

সংকুচিত সংবেদন
কোয়ান্টামমাইক্রোওয়েভ অপটিক্যালপ্রযুক্তি ব্রডব্যান্ড সংকেতগুলির সংকুচিত সংবেদনের জন্য একটি নতুন পদ্ধতিও সরবরাহ করে। কোয়ান্টাম সনাক্তকরণের অন্তর্নিহিত এলোমেলো ব্যবহার করে গবেষকরা পুনরুদ্ধার করতে সক্ষম একটি কোয়ান্টাম সংকুচিত সংবেদনশীল সিস্টেম প্রদর্শন করেছেন10 গিগাহার্টজ আরএফবর্ণালী সিস্টেমটি সুসংগত ফোটনের মেরুকরণ অবস্থার সাথে আরএফ সংকেতকে সংশোধন করে। একক-ফোটন সনাক্তকরণ তারপরে সংকুচিত সংবেদনের জন্য একটি প্রাকৃতিক এলোমেলো পরিমাপ ম্যাট্রিক্স সরবরাহ করে। এইভাবে, ব্রডব্যান্ড সিগন্যালটি ইয়ার্নিকুইস্ট স্যাম্পলিং হারে পুনরুদ্ধার করা যেতে পারে।

কোয়ান্টাম কী বিতরণ
Traditional তিহ্যবাহী মাইক্রোওয়েভ ফোটোনিক অ্যাপ্লিকেশনগুলি বাড়ানোর পাশাপাশি কোয়ান্টাম প্রযুক্তি কোয়ান্টাম কী বিতরণ (কিউকেডি) এর মতো কোয়ান্টাম যোগাযোগ ব্যবস্থাও উন্নত করতে পারে। গবেষকরা কোয়ান্টাম কী ডিস্ট্রিবিউশন (কিউকেডি) সিস্টেমে মাইক্রোওয়েভ ফোটন সাবকারিয়ারকে মাল্টিপ্লেক্সিং করে সাবকারিয়ার মাল্টিপ্লেক্স কোয়ান্টাম কী বিতরণ (এসসিএম-কিউকেডি) প্রদর্শন করেছিলেন। এটি একাধিক স্বতন্ত্র কোয়ান্টাম কীগুলি আলোর একক তরঙ্গদৈর্ঘ্যের উপরে সংক্রমণ করার অনুমতি দেয়, যার ফলে বর্ণালী দক্ষতা বৃদ্ধি পায়।
চিত্র 2 ডুয়াল-ক্যারিয়ার এসসিএম-কিউ কেডি সিস্টেমের ধারণা এবং পরীক্ষামূলক ফলাফলগুলি দেখায়:

যদিও কোয়ান্টাম মাইক্রোওয়েভ ফোটোনিক্স প্রযুক্তি প্রতিশ্রুতিবদ্ধ, তবুও কিছু চ্যালেঞ্জ রয়েছে:
1। সীমিত রিয়েল-টাইম ক্ষমতা: বর্তমান সিস্টেমের সংকেত পুনর্গঠন করতে প্রচুর পরিমাণে জমে সময় প্রয়োজন।
2। বিস্ফোরণ/একক সংকেত নিয়ে কাজ করতে অসুবিধা: পুনর্গঠনের পরিসংখ্যানগত প্রকৃতি তার প্রয়োগযোগ্যতাটিকে পুনরাবৃত্তি সংকেতগুলিতে সীমাবদ্ধ করে।
3। একটি বাস্তব মাইক্রোওয়েভ তরঙ্গরূপ রূপান্তরিত করুন: পুনর্গঠিত হিস্টোগ্রামকে ব্যবহারযোগ্য তরঙ্গরূপ রূপান্তর করতে অতিরিক্ত পদক্ষেপের প্রয়োজন।
4। ডিভাইস বৈশিষ্ট্য: সম্মিলিত সিস্টেমে কোয়ান্টাম এবং মাইক্রোওয়েভ ফোটোনিক ডিভাইসের আচরণের আরও অধ্যয়ন প্রয়োজন।
5 .. ইন্টিগ্রেশন: বেশিরভাগ সিস্টেম আজ ভারী পৃথক উপাদান ব্যবহার করে।

এই চ্যালেঞ্জগুলি সমাধান করতে এবং ক্ষেত্রটিকে অগ্রসর করতে, বেশ কয়েকটি প্রতিশ্রুতিবদ্ধ গবেষণা দিকনির্দেশগুলি উদ্ভূত হচ্ছে:
1। রিয়েল-টাইম সিগন্যাল প্রসেসিং এবং একক সনাক্তকরণের জন্য নতুন পদ্ধতিগুলি বিকাশ করুন।
2। উচ্চ সংবেদনশীলতা যেমন তরল মাইক্রোস্পিয়ার পরিমাপ ব্যবহার করে এমন নতুন অ্যাপ্লিকেশনগুলি অন্বেষণ করুন।
3। আকার এবং জটিলতা হ্রাস করতে সংহত ফোটন এবং ইলেক্ট্রনগুলির উপলব্ধি অনুসরণ করুন।
4। ইন্টিগ্রেটেড কোয়ান্টাম মাইক্রোওয়েভ ফোটোনিক সার্কিটগুলিতে বর্ধিত হালকা-ম্যাটার ইন্টারঅ্যাকশন অধ্যয়ন করুন।
5। অন্যান্য উদীয়মান কোয়ান্টাম প্রযুক্তির সাথে কোয়ান্টাম মাইক্রোওয়েভ ফোটন প্রযুক্তি একত্রিত করুন।