Notkun skammtafræðilegs ljóseindartækni

Notkun skammtaörbylgjuofn ljósmyndatækni

Veikt merki uppgötvun
Eitt efnilegasta forritið á skammtafræðilegri ljóseindartækni er að greina afar veika örbylgjuofn/RF merki. Með því að nota stakar ljóseindargreiningar eru þessi kerfi mun viðkvæmari en hefðbundnar aðferðir. Til dæmis hafa vísindamennirnir sýnt fram á skammtafræðilega ljósleiðarakerfi sem getur greint merki allt að -112,8 dBm án rafrænnar magnunar. Þessi öfgafulla næmni gerir það tilvalið fyrir forrit eins og djúpt geimsamskipti.

Ljósmyndun örbylgjuofnaMerkisvinnsla
Skammtafræðileg örbylgjuofnaljósmyndun útfærir einnig hábandsbreiddar vinnsluaðgerðir eins og fasaskipti og síun. Með því að nota dreifandi sjónþátt og aðlaga bylgjulengd ljóss sýndu vísindamennirnir þá staðreynd að RF áfangi færist upp í 8 GHz RF síu bandbreidd upp í 8 GHz. Mikilvægt er að þessum eiginleikum er öllum náð með 3 GHz rafeindatækni, sem sýnir að árangurinn er meiri en hefðbundin bandbreiddarmörk

Ekki staðbundin tíðni til að kortleggja tíma
Ein áhugaverð hæfileiki sem stafar af skammtafræðilegri flækjum er kortlagning á tíðni sem ekki er staðbundin til tíma. Þessi tækni getur kortlagt litróf samfellds bylgju sem er dælt eins ljósmynda uppsprettu á tíma lén á afskekktum stað. Kerfið notar flækjuðu ljóseindarpör þar sem einn geisla fer í gegnum litrófsíu og hinn fer í gegnum dreifandi frumefni. Vegna tíðnisfíknar flækjuðra ljóseindir er litrófssíunarstillingin kortlögð ekki staðsett á tíma lénsins.
Mynd 1 sýnir þetta hugtak:

Þessi aðferð getur náð sveigjanlegri litrófsmælingu án þess að vinna beint með mældum ljósgjafa.

Þjappað skynjun
Skammtafræðiörbylgjuofn sjónTækni veitir einnig nýja aðferð til að þjappað skynjun breiðbandsmerkja. Með því að nota handahófi sem felst í skammtafræðilegri uppgötvun hafa vísindamenn sýnt fram á skammtaþjöppunarskynjakerfi sem er fær um að ná sér10 GHz Rflitróf. Kerfið mótar RF merkið að skautun ástands samhangandi ljóseindarinnar. Stak-ljóseindagreining veitir síðan náttúrulegt handahófskennt mælingar fylki fyrir þjappað skynjun. Á þennan hátt er hægt að endurheimta breiðbandsmerkið við sýnatökuhraða Yarnyquist.

Dreifing skammtalykils
Auk þess að efla hefðbundin ljósritunarforrit af örbylgjuofni getur skammtatækni einnig bætt skammta samskiptakerfi eins og skammtalykildreifingu (QKD). Vísindamennirnir sýndu fram á Multiplex Quantum Key Distribution (SCM-QKD) með því að margfalda örbylgjuofn ljóseindir undirkreppu á Quantum Key Distribution (QKD) kerfi. Þetta gerir kleift að senda marga óháðan skammtalykla yfir eina bylgjulengd ljóss og auka þannig litróf skilvirkni.
Mynd 2 sýnir hugtak og tilraunaniðurstöður tvískipta burðar SCM-QKD kerfisins:

Þrátt fyrir að skammtafræðitækni sé að lofa, eru samt nokkrar áskoranir:
1. Takmarkaður rauntíma getu: Núverandi kerfi krefst mikils uppsöfnunartíma til að endurgera merkið.
2.. Erfiðleikar við að takast á við springa/stak merki: Tölfræðilegt eðli uppbyggingarinnar takmarkar notagildi þess við merki sem ekki eru endurtekin.
3.. Umbreyta í alvöru örbylgjubylgjulögun: Viðbótarskref eru nauðsynleg til að umbreyta endurbyggðu súluritinu í nothæft bylgjuform.
4. Eiginleikar tækisins: Nánari rannsókn á hegðun skammtafræðilegra og örbylgjuofns í sameinuðum kerfum er þörf.
5. Sameining: Flest kerfi í dag nota fyrirferðarmikla stakan íhluti.

Til að takast á við þessar áskoranir og koma á sviðinu koma fjöldi efnilegra rannsóknarleiðbeininga fram:
1. Þróa nýjar aðferðir við rauntíma merkisvinnslu og staka uppgötvun.
2. Kannaðu ný forrit sem nota mikla næmi, svo sem mælingu á fljótandi smásjá.
3.
4. Rannsakaðu aukna ljós-megrunarsamspil í samþættum skammtafræðilegum ljósritunarrásum.
5. Sameina skammtafræðilegu ljóseindartækni með annarri nýrri skammtatækni.