ڪوانٽم مائڪرو ويڪرو فوٽونڪس ٽيڪنالاجي جو استعمال

ڪوانٽم جو استعمالمائڪرو ويڪرو فوٽونڪس ٽيڪنالاجي

ڪمزور سگنل جي سڃاڻپ
ڪوانٽم مائڪرو ويڪرو فوٽونڪس ٽيڪنالاجي جي سڀ کان وڌيڪ اميد افزا ايپليڪيشنن مان هڪ انتهائي ڪمزور مائڪرو ويڪرو / آر ايف سگنلن جي ڳولا آهي. سنگل فوٽون جي ڳولا کي استعمال ڪندي، اهي نظام روايتي طريقن کان تمام گهڻو حساس آهن. مثال طور، محققن هڪ ڪوانٽم مائڪرو ويڪرو فوٽونڪ سسٽم جو مظاهرو ڪيو آهي جيڪو ڪنهن به اليڪٽرانڪ ايمپليفڪيشن کان سواءِ -112.8 ڊي بي ايم تائين گهٽ سگنلن کي ڳولي سگهي ٿو. هي الٽرا هاءِ حساسيت ان کي ڊيپ اسپيس ڪميونيڪيشن جهڙين ايپليڪيشنن لاءِ مثالي بڻائي ٿي.

مائڪرو ويڪرو فوٽونڪسسگنل پروسيسنگ
ڪوانٽم مائڪرو ويڪرو فوٽونڪس پڻ هاءِ بينڊوڊٿ سگنل پروسيسنگ افعال لاڳو ڪري ٿو جهڙوڪ فيز شفٽنگ ۽ فلٽرنگ. هڪ منتشر آپٽيڪل عنصر استعمال ڪندي ۽ روشني جي طول موج کي ترتيب ڏيڻ سان، محققن اهو حقيقت ظاهر ڪئي ته آر ايف فيز 8 GHz تائين آر ايف فلٽرنگ بينڊوڊٿ کي 8 GHz تائين منتقل ڪري ٿو. اهم طور تي، اهي سڀئي خاصيتون 3 GHz اليڪٽرانڪس استعمال ڪندي حاصل ڪيون ويون آهن، جيڪو ڏيکاري ٿو ته ڪارڪردگي روايتي بينڊوڊٿ جي حد کان وڌيڪ آهي.

غير مقامي فريڪوئنسي کان وقت جي نقشي سازي
ڪوانٽم انٽينگلمينٽ ذريعي پيدا ٿيندڙ هڪ دلچسپ صلاحيت غير مقامي فريڪوئنسي جو وقت سان نقشو ٺاهڻ آهي. هي ٽيڪنڪ هڪ مسلسل لهر پمپ ٿيل سنگل فوٽون سورس جي اسپيڪٽرم کي هڪ دور دراز جڳهه تي هڪ وقت ڊومين سان نقشو ڪري سگهي ٿي. سسٽم انٽينگلڊ فوٽون جوڙن کي استعمال ڪري ٿو جنهن ۾ هڪ بيم هڪ اسپيڪٽرل فلٽر مان گذري ٿو ۽ ٻيو هڪ منتشر عنصر مان گذري ٿو. انٽينگلڊ فوٽون جي فريڪوئنسي انحصار جي ڪري، اسپيڪٽرل فلٽرنگ موڊ کي غير مقامي طور تي وقت ڊومين سان نقشو ڪيو ويندو آهي.
شڪل 1 هن تصور کي بيان ڪري ٿي:

هي طريقو ماپيل روشني جي ذريعن کي سڌو سنئون هٿرادو ڪرڻ کان سواءِ لچڪدار اسپيڪٽرل ماپ حاصل ڪري سگهي ٿو.

دٻيل سينسنگ
ڪوانٽممائڪرو ويڪرو آپٽيڪلٽيڪنالاجي براڊبينڊ سگنلن جي ڪمپريسڊ سينسنگ لاءِ هڪ نئون طريقو پڻ فراهم ڪري ٿي. ڪوانٽم ڊيٽيڪشن ۾ موجود بي ترتيبي کي استعمال ڪندي، محققن هڪ ڪوانٽم ڪمپريسڊ سينسنگ سسٽم جو مظاهرو ڪيو آهي جيڪو بحال ڪرڻ جي قابل آهي.10 گيگا هرٽز آر ايفاسپيڪٽرا. سسٽم آر ايف سگنل کي ڪوهيئرنٽ فوٽون جي پولرائيزيشن حالت ۾ تبديل ڪري ٿو. سنگل فوٽون جي ڳولا پوءِ ڪمپريسڊ سينسنگ لاءِ قدرتي بي ترتيب ماپ ميٽرڪس فراهم ڪري ٿي. هن طريقي سان، براڊبينڊ سگنل کي يارنيڪوسٽ نموني جي شرح تي بحال ڪري سگهجي ٿو.

ڪوانٽم ڪي ورڇ
روايتي مائڪرو ويڪرو فوٽونڪ ايپليڪيشنن کي وڌائڻ کان علاوه، ڪوانٽم ٽيڪنالاجي ڪوانٽم ڪميونيڪيشن سسٽم کي به بهتر بڻائي سگهي ٿي جهڙوڪ ڪوانٽم ڪي ڊسٽريبيوشن (QKD). محققن سب ڪيريئر ملٽي پلڪس ڪوانٽم ڪي ڊسٽريبيوشن (SCM-QKD) جو مظاهرو ڪيو مائڪرو ويڪرو فوٽونز سب ڪيريئر کي ڪوانٽم ڪي ڊسٽريبيوشن (QKD) سسٽم تي ملٽي پلڪس ڪندي. اهو ڪيترن ئي آزاد ڪوانٽم ڪيز کي روشني جي هڪ واحد طول موج تي منتقل ڪرڻ جي اجازت ڏئي ٿو، انهي ڪري اسپيڪٽرل ڪارڪردگي وڌائي ٿي.
شڪل 2 ڊبل ڪيريئر SCM-QKD سسٽم جي تصور ۽ تجرباتي نتيجن کي ڏيکاري ٿي:

جيتوڻيڪ ڪوانٽم مائڪرو ويڪرو فوٽونڪس ٽيڪنالاجي اميد افزا آهي، پر اڃا تائين ڪجهه چئلينج آهن:
1. محدود حقيقي وقت جي صلاحيت: موجوده نظام کي سگنل کي ٻيهر ٺاهڻ لاءِ تمام گهڻو وقت جي ضرورت آهي.
2. برسٽ/اڪيلو سگنلن سان ڊيل ڪرڻ ۾ ڏکيائي: تعمير نو جي شمارياتي نوعيت ان جي قابل اطلاق کي غير ورجائيندڙ سگنلن تائين محدود ڪري ٿي.
3. هڪ حقيقي مائڪرو ويڪرو ويو فارم ۾ تبديل ڪريو: ٻيهر تعمير ٿيل هسٽوگرام کي استعمال لائق ويو فارم ۾ تبديل ڪرڻ لاءِ اضافي قدمن جي ضرورت آهي.
4. ڊوائيس جون خاصيتون: گڏيل نظامن ۾ ڪوانٽم ۽ مائڪرو ويڪرو فوٽونڪ ڊوائيسز جي رويي جي وڌيڪ مطالعي جي ضرورت آهي.
5. انضمام: اڄڪلهه گھڻا سسٽم وڏا ڊسڪريٽ جزا استعمال ڪن ٿا.

انهن چئلينجن کي منهن ڏيڻ ۽ فيلڊ کي اڳتي وڌائڻ لاءِ، ڪيترائي واعدو ڪندڙ تحقيقي هدايتون سامهون اچي رهيون آهن:
1. حقيقي وقت سگنل پروسيسنگ ۽ سنگل ڊيٽيڪشن لاءِ نوان طريقا تيار ڪريو.
2. نئين ايپليڪيشنن جي ڳولا ڪريو جيڪي اعليٰ حساسيت کي استعمال ڪن ٿيون، جهڙوڪ مائع مائڪروسفيئر ماپ.
3. سائيز ۽ پيچيدگي کي گهٽائڻ لاءِ مربوط فوٽون ۽ اليڪٽران جي حاصلات جي پيروي ڪريو.
4. انٽيگريٽيڊ ڪوانٽم مائڪرو ويف فوٽونڪ سرڪٽس ۾ وڌندڙ روشني-مادي جي رابطي جو مطالعو ڪريو.
5. ڪوانٽم مائڪرو ويڪرو فوٽون ٽيڪنالاجي کي ٻين ابھرندڙ ڪوانٽم ٽيڪنالاجي سان گڏ ڪريو.