Teicneòlas optigeach microwave cuantamach

Cuantumoptaigeach meanbh-thonnteicneòlas
Teicneòlas optaigeach meanbh-thonnair a thighinn gu bhith na raon cumhachdach, a’ cothlamadh bhuannachdan teicneòlas optigeach agus meanbh-thonn ann an giullachd chomharran, conaltradh, mothachadh agus taobhan eile. Ach, tha cuid de chuingealachaidhean cudromach mu choinneamh shiostaman fotonaig meanbh-thonn àbhaisteach, gu h-àraidh a thaobh leud-bann agus cugallachd. Gus faighinn thairis air na dùbhlain sin, tha luchd-rannsachaidh a’ tòiseachadh a’ sgrùdadh fotonaig meanbh-thonn cuantamach – raon ùr inntinneach a tha a’ cothlamadh bun-bheachdan teicneòlas cuantamach le fotonaig meanbh-thonn.

Bun-bheachdan teicneòlas optigeach microwave cuantamach
Is e cridhe teicneòlas optigeach meanbh-thonn cuantamach an optigeach traidiseanta a chur an àitelorgaire-fotoAnns a’ceangal photon microwavele lorgaire foton aon-foton àrd-mhothachail. Leigidh seo leis an t-siostam obrachadh aig ìrean cumhachd optigeach glè ìosal, eadhon sìos chun ìre aon-foton, agus aig an aon àm a’ meudachadh leud-bann.
Am measg nan siostaman àbhaisteach airson fotonan meanbh-thonn cuantamach tha: 1. Stòran aon-foton (me, leusairean lagaichte 2.Moduladair electro-optaigeach3. Pàirt giullachd chomharran optaigeach 4. Lorgairean foton singilte (me lorgairean nanoweir superconducting) 5. Innealan dealanach cunntadh foton singilte a tha an urra ri ùine (TCSPC)
Tha Figear 1 a’ sealltainn an coimeas eadar ceanglaichean foton meanbh-thonn traidiseanta agus ceanglaichean foton meanbh-thonn cuantamach:

Is e am prìomh eadar-dhealachadh cleachdadh lorgairean foton singilte agus modalan TCSPC an àite fotodiodan luath. Leigidh seo le comharran fìor lag a lorg, agus tha sinn an dòchas gun tèid an leud-bann a phutadh nas fhaide na crìochan lorgairean foto traidiseanta.

Sgeama lorg aon foton
Tha an sgeama lorg foton singilte glè chudromach airson siostaman foton meanbh-thonn cuantamach. Seo am prionnsapal obrach: 1. Thèid an comharra brosnachaidh cunbhalach, sioncronaichte leis a’ chomharra tomhaiste, a chur chun mhodal TCSPC. 2. Bidh an lorgaire foton singilte a’ cur a-mach sreath de chuislean a tha a’ riochdachadh nam fotonan a chaidh a lorg. 3. Bidh am modal TCSPC a’ tomhas an eadar-dhealachaidh ùine eadar an comharra brosnachaidh agus gach foton a chaidh a lorg. 4. Às deidh grunn lùban brosnachaidh, thèid histogram na h-ùine lorg a stèidheachadh. 5. Faodaidh an histogram tonn-chruth a’ chomharra thùsail ath-chruthachadh. Gu matamataigeach, faodar a shealltainn gu bheil coltachd foton a lorg aig àm sònraichte co-rèireach ris a’ chumhachd optigeach aig an àm sin. Mar sin, faodaidh histogram na h-ùine lorg tonn-chruth a’ chomharra tomhaiste a riochdachadh gu ceart.

Prìomh bhuannachdan teicneòlas optigeach meanbh-thonn cuantamach
An coimeas ri siostaman optaigeach meanbh-thonn traidiseanta, tha grunn bhuannachdan cudromach aig fotonaig meanbh-thonn cuantamach: 1. Mothachaidh air leth àrd: A’ lorg chomharran air leth lag sìos gu ìre an aon foton. 2. Meudachadh leud-bann: gun a bhith air a chuingealachadh le leud-bann an lorgaire foton, dìreach air a bhuaidh le crith-tìm an lorgaire aon foton. 3. Frith-bhacadh leasaichte: Faodaidh ath-thogail TCSPC comharran nach eil glaiste ris an inneal-brosnachaidh a shìoladh a-mach. 4. Fuaim nas ìsle: Seachain an fhuaim air adhbhrachadh le lorg is leudachadh foto-electric traidiseanta.