کوانٹم مائکروویو فوٹوونکس ٹکنالوجی کا اطلاق

کوانٹم کا اطلاقمائکروویو فوٹوونکس ٹکنالوجی

کمزور سگنل کا پتہ لگانا
کوانٹم مائکروویو فوٹوونکس ٹکنالوجی کی سب سے زیادہ امید افزا ایپلی کیشنز میں سے ایک انتہائی کمزور مائکروویو/آر ایف سگنلز کا پتہ لگانا ہے۔ واحد فوٹوون کا پتہ لگانے کے استعمال سے ، یہ نظام روایتی طریقوں سے کہیں زیادہ حساس ہیں۔ مثال کے طور پر ، محققین نے ایک کوانٹم مائکروویو فوٹوونک سسٹم کا مظاہرہ کیا ہے جو بغیر کسی الیکٹرانک پروردن کے سگنل کا پتہ لگاسکتا ہے۔ یہ انتہائی اعلی حساسیت گہری خلائی مواصلات جیسے ایپلی کیشنز کے لئے مثالی بناتی ہے۔

مائکروویو فوٹوونکسسگنل پروسیسنگ
کوانٹم مائکروویو فوٹوونکس اعلی بینڈوتھ سگنل پروسیسنگ کے افعال کو بھی نافذ کرتا ہے جیسے فیز شفٹنگ اور فلٹرنگ۔ ایک منتشر آپٹیکل عنصر کا استعمال کرکے اور روشنی کی طول موج کو ایڈجسٹ کرکے ، محققین نے اس حقیقت کا مظاہرہ کیا کہ آر ایف مرحلے میں 8 گیگا ہرٹز آر ایف فلٹرنگ بینڈوتھ کو 8 گیگا ہرٹز تک منتقل کیا جاتا ہے۔ اہم بات یہ ہے کہ یہ خصوصیات 3 گیگا ہرٹز الیکٹرانکس کا استعمال کرتے ہوئے حاصل کی جاتی ہیں ، جو ظاہر کرتی ہے کہ کارکردگی روایتی بینڈوتھ کی حد سے زیادہ ہے

وقت کی نقشہ سازی کے لئے غیر مقامی تعدد
کوانٹم الجھنے کے ذریعہ لائی جانے والی ایک دلچسپ صلاحیت وقت کے لئے غیر مقامی تعدد کی نقشہ سازی ہے۔ یہ تکنیک ایک دور دراز مقام پر ایک ٹائم ڈومین پر مسلسل لہر پمپڈ سنگل فوٹوون ماخذ کے سپیکٹرم کا نقشہ بنا سکتی ہے۔ سسٹم میں الجھے ہوئے فوٹوون جوڑے استعمال کیے گئے ہیں جس میں ایک بیم ایک ورنکرم فلٹر سے گزرتا ہے اور دوسرا منتشر عنصر سے گزرتا ہے۔ الجھے ہوئے فوٹونز کی فریکوئینسی انحصار کی وجہ سے ، اسپیکٹرل فلٹرنگ موڈ کو ٹائم ڈومین میں غیر مقامی طور پر نقشہ بنایا جاتا ہے۔
چترا 1 اس تصور کی وضاحت کرتا ہے:

یہ طریقہ پیمائش شدہ روشنی کے ماخذ کو براہ راست جوڑ توڑ کے بغیر لچکدار ورنکرم پیمائش کو حاصل کرسکتا ہے۔

کمپریسڈ سینسنگ
کوانٹممائکروویو آپٹیکلٹکنالوجی براڈ بینڈ سگنلز کے کمپریسڈ سینسنگ کے لئے ایک نیا طریقہ بھی فراہم کرتی ہے۔ کوانٹم کی کھوج میں مبتلا بے ترتیب پن کا استعمال کرتے ہوئے ، محققین نے ایک کوانٹم کمپریسڈ سینسنگ سسٹم کا مظاہرہ کیا ہے جو بازیافت کے قابل ہے۔10 گیگا ہرٹز آر ایفسپیکٹرا۔ یہ نظام RF سگنل کو مربوط فوٹوون کی پولرائزیشن حالت میں ماڈیول کرتا ہے۔ اس کے بعد سنگل فوٹوون کا پتہ لگانے سے کمپریسڈ سینسنگ کے لئے قدرتی بے ترتیب پیمائش میٹرکس مہیا ہوتا ہے۔ اس طرح سے ، براڈ بینڈ سگنل کو یارنیکوسٹ نمونے لینے کی شرح پر بحال کیا جاسکتا ہے۔

کوانٹم کلیدی تقسیم
روایتی مائکروویو فوٹونک ایپلی کیشنز کو بڑھانے کے علاوہ ، کوانٹم ٹکنالوجی کوانٹم مواصلات کے نظام جیسے کوانٹم کلید تقسیم (کیو کے ڈی) کو بھی بہتر بنا سکتی ہے۔ محققین نے ایک ملٹی پلیکسنگ مائکروویو فوٹونز سب کیریر کو کوانٹم کلید تقسیم (کیو کے ڈی) سسٹم پر ملٹی پلیکسنگ کے ذریعہ سبکیریئر ملٹی پلیکس کوانٹم کلید تقسیم (ایس سی ایم-کیو کے ڈی) کا مظاہرہ کیا۔ اس سے متعدد آزاد کوانٹم کیز کو روشنی کی ایک طول موج پر منتقل کرنے کی اجازت ملتی ہے ، اس طرح ورنکرم کارکردگی میں اضافہ ہوتا ہے۔
چترا 2 ڈوئل کیریئر ایس سی ایم-کیو کے ڈی سسٹم کے تصور اور تجرباتی نتائج کو ظاہر کرتا ہے:

اگرچہ کوانٹم مائکروویو فوٹوونکس ٹیکنالوجی وعدہ کررہی ہے ، لیکن ابھی بھی کچھ چیلنجز موجود ہیں:
1. محدود حقیقی وقت کی صلاحیت: موجودہ نظام کو سگنل کی تشکیل نو کے لئے جمع کرنے کے لئے بہت زیادہ وقت درکار ہوتا ہے۔
2. پھٹ/واحد اشاروں سے نمٹنے میں دشواری: تعمیر نو کی اعدادوشمار کی نوعیت اس کے قابل اطلاق کو غیر بار بار اشارے تک محدود کرتی ہے۔
3. ایک حقیقی مائکروویو ویوفارم میں تبدیل کریں: تعمیر نو ہسٹوگرام کو قابل استعمال ویوفارم میں تبدیل کرنے کے لئے اضافی اقدامات کی ضرورت ہے۔
4. آلہ کی خصوصیات: مشترکہ نظاموں میں کوانٹم اور مائکروویو فوٹوونک آلات کے طرز عمل کے مزید مطالعے کی ضرورت ہے۔
5. انضمام: زیادہ تر سسٹم آج بڑے مجرد اجزاء کا استعمال کرتے ہیں۔

ان چیلنجوں سے نمٹنے اور فیلڈ کو آگے بڑھانے کے لئے ، تحقیق کی متعدد وابستہ سمتیں ابھر رہی ہیں۔
1. ریئل ٹائم سگنل پروسیسنگ اور واحد پتہ لگانے کے لئے نئے طریقے تیار کریں۔
2. نئی ایپلی کیشنز کی تلاش کریں جو اعلی حساسیت کا استعمال کرتے ہیں ، جیسے مائع مائکرو اسپیر کی پیمائش۔
3. سائز اور پیچیدگی کو کم کرنے کے لئے مربوط فوٹونز اور الیکٹرانوں کے ادراک کا تعاقب کریں۔
4. انٹیگریٹڈ کوانٹم مائکروویو فوٹوونک سرکٹس میں بڑھتی ہوئی روشنی سے متعلق تعامل کا مطالعہ کریں۔
5. دیگر ابھرتی ہوئی کوانٹم ٹیکنالوجیز کے ساتھ کوانٹم مائکروویو فوٹون ٹکنالوجی کو یکجا کریں۔