क्वांटम मायक्रोवेव्ह ऑप्टिकल तंत्रज्ञान

क्वांटममायक्रोवेव्ह ऑप्टिकलतंत्रज्ञान
मायक्रोवेव्ह ऑप्टिकल तंत्रज्ञानसिग्नल प्रक्रिया, संप्रेषण, सेन्सिंग आणि इतर पैलूंमध्ये ऑप्टिकल आणि मायक्रोवेव्ह तंत्रज्ञानाचे फायदे एकत्र करून एक शक्तिशाली फील्ड बनले आहे. तथापि, पारंपारिक मायक्रोवेव्ह फोटॉनिक सिस्टमला काही महत्त्वाच्या मर्यादांचा सामना करावा लागतो, विशेषत: बँडविड्थ आणि संवेदनशीलतेच्या बाबतीत. या आव्हानांवर मात करण्यासाठी, संशोधक क्वांटम मायक्रोवेव्ह फोटॉनिक्स एक्सप्लोर करण्यास सुरवात करीत आहेत - एक रोमांचक नवीन फील्ड जे क्वांटम तंत्रज्ञानाच्या संकल्पनांना मायक्रोवेव्ह फोटॉनिक्ससह एकत्र करते.

क्वांटम मायक्रोवेव्ह ऑप्टिकल तंत्रज्ञानाची मूलभूत तत्त्वे
क्वांटम मायक्रोवेव्ह ऑप्टिकल तंत्रज्ञानाचा मुख्य भाग म्हणजे पारंपारिक ऑप्टिकल पुनर्स्थित करणेफोटोडेटेक्टरमध्येमायक्रोवेव्ह फोटॉन दुवाउच्च-संवेदनशीलता सिंगल फोटॉन फोटॉडेटेक्टरसह. हे सिस्टमला अत्यंत कमी ऑप्टिकल उर्जा पातळीवर, अगदी सिंगल-फोटॉन पातळीपर्यंत कार्य करण्यास अनुमती देते, तसेच संभाव्यत: बँडविड्थ वाढवते.
ठराविक क्वांटम मायक्रोवेव्ह फोटॉन सिस्टममध्ये हे समाविष्ट आहे: 1. सिंगल-फोटॉन स्त्रोत (उदा., अ‍ॅटेन्युएटेड लेसर 2.इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्युलेटरएन्कोडिंग मायक्रोवेव्ह/आरएफ सिग्नल 3. ऑप्टिकल सिग्नल प्रोसेसिंग घटक 4. सिंगल फोटॉन डिटेक्टर (उदा. सुपरकंडक्टिंग नॅनोवायर डिटेक्टर) 5. वेळ अवलंबून सिंगल फोटॉन मोजणी (टीसीएसपीसी) इलेक्ट्रॉनिक डिव्हाइस
आकृती 1 पारंपारिक मायक्रोवेव्ह फोटॉन दुवे आणि क्वांटम मायक्रोवेव्ह फोटॉन दुवे दरम्यान तुलना दर्शविते:

मुख्य फरक म्हणजे एकल फोटॉन डिटेक्टर आणि टीसीएसपीसी मॉड्यूल्सचा वापर हाय-स्पीड फोटोडिओड्सऐवजी. हे अत्यंत कमकुवत सिग्नल शोधण्यास सक्षम करते, तर आशा आहे की पारंपारिक फोटोडेटेक्टर्सच्या मर्यादेच्या पलीकडे बँडविड्थ ढकलत आहे.

एकल फोटॉन शोध योजना
क्वांटम मायक्रोवेव्ह फोटॉन सिस्टमसाठी एकल फोटॉन शोध योजना खूप महत्वाची आहे. कार्यरत तत्त्व खालीलप्रमाणे आहे: 1. मोजलेल्या सिग्नलसह समक्रमित केलेले नियतकालिक ट्रिगर सिग्नल टीसीएसपीसी मॉड्यूलवर पाठविले जाते. 2. एकल फोटॉन डिटेक्टर डाळींची मालिका आउटपुट करते जी शोधलेल्या फोटॉनचे प्रतिनिधित्व करते. 3. टीसीएसपीसी मॉड्यूल ट्रिगर सिग्नल आणि प्रत्येक आढळलेल्या फोटॉन दरम्यानच्या वेळेचा फरक मोजतो. 4. बर्‍याच ट्रिगर लूपनंतर, शोध वेळ हिस्टोग्राम स्थापित केला जातो. 5. हिस्टोग्राम मूळ सिग्नलच्या वेव्हफॉर्मची पुनर्रचना करू शकतो. म्हणूनच, शोध वेळेचा हिस्टोग्राम मोजलेल्या सिग्नलच्या वेव्हफॉर्मचे अचूक प्रतिनिधित्व करू शकतो.

क्वांटम मायक्रोवेव्ह ऑप्टिकल तंत्रज्ञानाचे मुख्य फायदे
पारंपारिक मायक्रोवेव्ह ऑप्टिकल सिस्टमच्या तुलनेत, क्वांटम मायक्रोवेव्ह फोटॉनिक्सचे अनेक महत्त्वाचे फायदे आहेत: 1. अल्ट्रा-हाय संवेदनशीलता: एकाच फोटॉन पातळीवर अत्यंत कमकुवत सिग्नल शोधते. २. बँडविड्थ वाढ: फोटॉडेटेक्टरच्या बँडविड्थद्वारे मर्यादित नाही, केवळ एकल फोटॉन डिटेक्टरच्या टायमिंग जिटरमुळे प्रभावित. 3. वर्धित अँटी-हस्तक्षेप: टीसीएसपीसी पुनर्रचना ट्रिगरला लॉक केलेले नसलेले सिग्नल फिल्टर करू शकतात. 4. कमी आवाज: पारंपारिक फोटोइलेक्ट्रिक शोध आणि प्रवर्धनामुळे होणारा आवाज टाळा.