កង់ទិចមីក្រូអុបទិកបច្ចេកវិទ្យា
បច្ចេកវិទ្យាអុបទិកមីក្រូវ៉េវបានក្លាយជាវិស័យដ៏មានឥទ្ធិពល ដោយរួមបញ្ចូលគ្នានូវគុណសម្បត្តិនៃបច្ចេកវិទ្យាអុបទិក និងមីក្រូវ៉េវក្នុងដំណើរការសញ្ញា ការទំនាក់ទំនង ការចាប់សញ្ញា និងទិដ្ឋភាពផ្សេងៗទៀត។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ប្រព័ន្ធមីក្រូហ្វូតូនិកធម្មតាប្រឈមនឹងការកំណត់សំខាន់ៗមួយចំនួន ជាពិសេសទាក់ទងនឹងកម្រិតបញ្ជូន និងភាពប្រែប្រួល។ ដើម្បីយកឈ្នះលើបញ្ហាប្រឈមទាំងនេះ អ្នកស្រាវជ្រាវកំពុងចាប់ផ្តើមស្វែងរក quantum microwave photonics ដែលជាវិស័យថ្មីដ៏គួរឱ្យរំភើបដែលរួមបញ្ចូលគ្នានូវគំនិតនៃបច្ចេកវិទ្យា quantum ជាមួយ microwave photonics ។
មូលដ្ឋានគ្រឹះនៃបច្ចេកវិទ្យាអុបទិក quantum microwave
ស្នូលនៃបច្ចេកវិទ្យាអុបទិក quantum microwave គឺដើម្បីជំនួសអុបទិកប្រពៃណីឧបករណ៍ចាប់រូបភាពនៅក្នុងតំណភ្ជាប់មីក្រូហ្វូនជាមួយនឹងឧបករណ៍ចាប់រូបថតរូបតែមួយដែលមានភាពរសើបខ្ពស់។ នេះអនុញ្ញាតឱ្យប្រព័ន្ធដំណើរការនៅកម្រិតថាមពលអុបទិកទាបបំផុត សូម្បីតែចុះដល់កម្រិតរូបថតតែមួយ ខណៈពេលដែលក៏មានសក្តានុពលបង្កើនកម្រិតបញ្ជូនផងដែរ។
ប្រព័ន្ធ quantum microwave photon ធម្មតារួមមាន: 1. ប្រភពតែមួយ-photon (ឧ. attenuated lasers 2.ម៉ូឌុលអេឡិចត្រូអុបទិកសម្រាប់ការអ៊ិនកូដសញ្ញាមីក្រូវ៉េវ/RF 3. សមាសភាគដំណើរការសញ្ញាអុបទិក 4. ឧបករណ៍ចាប់រូបថតតែមួយ (ឧ. ឧបករណ៍រាវរក nanowire កម្រិតខ្ពស់) 5. ឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកដែលពឹងផ្អែកលើពេលវេលាតែមួយ photon Counting (TCSPC)
រូបភាពទី 1 បង្ហាញពីការប្រៀបធៀបរវាងតំណភ្ជាប់មីក្រូហ្វូតុងបែបប្រពៃណី និងតំណភ្ជាប់ហ្វូតុនមីក្រូវ៉េវ៖
ភាពខុសគ្នាសំខាន់គឺការប្រើប្រាស់ឧបករណ៍ចាប់រូបថតតែមួយ និងម៉ូឌុល TCSPC ជំនួសឱ្យ photodiodes ល្បឿនលឿន។ នេះអនុញ្ញាតឱ្យរកឃើញសញ្ញាខ្សោយខ្លាំង ខណៈពេលដែលសង្ឃឹមថានឹងជំរុញកម្រិតបញ្ជូនលើសពីដែនកំណត់នៃឧបករណ៍ចាប់រូបភាពបែបប្រពៃណី។
គ្រោងការណ៍រកឃើញរូបថតតែមួយ
គ្រោងការណ៍នៃការរកឃើញហ្វូតុងតែមួយគឺមានសារៈសំខាន់ខ្លាំងណាស់សម្រាប់ប្រព័ន្ធ quantum microwave photon ។ គោលការណ៍ការងារមានដូចខាងក្រោម៖ 1. សញ្ញាកេះតាមកាលកំណត់ដែលធ្វើសមកាលកម្មជាមួយសញ្ញាវាស់វែងត្រូវបានបញ្ជូនទៅម៉ូឌុល TCSPC ។ 2. ឧបករណ៍ចាប់ហ្វូតុងតែមួយបញ្ចេញស៊េរីនៃជីពចរដែលតំណាងឱ្យហ្វូតុងដែលបានរកឃើញ។ 3. ម៉ូឌុល TCSPC វាស់ភាពខុសគ្នានៃពេលវេលារវាងសញ្ញាកេះ និង photon ដែលបានរកឃើញនីមួយៗ។ 4. បន្ទាប់ពីរង្វិលជុំកេះជាច្រើន អ៊ីស្តូក្រាមពេលវេលារាវរកត្រូវបានបង្កើតឡើង។ 5. អ៊ីស្តូក្រាមអាចបង្កើតទម្រង់រលកនៃសញ្ញាដើមឡើងវិញ។ តាមគណិតវិទ្យា វាអាចត្រូវបានបង្ហាញថាប្រូបាប៊ីលីតេនៃការរកឃើញ photon នៅពេលកំណត់គឺសមាមាត្រទៅនឹងថាមពលអុបទិកនៅពេលនោះ។ ដូច្នេះអ៊ីស្តូក្រាមនៃពេលវេលារាវរកអាចតំណាងយ៉ាងត្រឹមត្រូវនូវទម្រង់រលកនៃសញ្ញាដែលបានវាស់។
គុណសម្បត្តិសំខាន់ៗនៃបច្ចេកវិទ្យាអុបទិក quantum microwave
បើប្រៀបធៀបទៅនឹងប្រព័ន្ធអុបទិកមីក្រូវ៉េវបែបប្រពៃណី មីក្រូហ្វូតូនិក quantum មានគុណសម្បត្តិសំខាន់ៗមួយចំនួន៖ 1. ភាពប្រែប្រួលខ្ពស់ខ្លាំង៖ រកឃើញសញ្ញាខ្សោយខ្លាំងរហូតដល់កម្រិតតែមួយ។ 2. ការបង្កើនកម្រិតបញ្ជូន៖ មិនកំណត់ដោយកម្រិតបញ្ជូនរបស់ឧបករណ៍ចាប់រូបភាពទេ ប៉ះពាល់តែដោយការញ័រពេលវេលានៃឧបករណ៍ចាប់រូបថតតែមួយប៉ុណ្ណោះ។ 3. ការពង្រឹងការប្រឆាំងនឹងការជ្រៀតជ្រែក៖ ការស្ថាបនា TCSPC ឡើងវិញអាចច្រោះសញ្ញាដែលមិនត្រូវបានចាក់សោទៅនឹងគន្លឹះ។ 4. សំលេងរំខានទាប៖ ជៀសវាងសំលេងរំខានដែលបណ្តាលមកពីការរកឃើញ photoelectric ប្រពៃណី និងការពង្រីក។
ពេលវេលាផ្សាយ៖ ថ្ងៃទី ២៧ ខែសីហា ឆ្នាំ ២០២៤