Fréttir frá Vísinda- og tækniháskóla Kína (USTC), nýlega, LIDAR teymið undir forystu prófessors Xianghui Xue hefur náð verulegum framförum í rannsóknum á skammtafræði LIDAR kerfum. Liðið setti í fyrsta sinn fram kenninguna um vindmælingar lidar byggða á uppbreytinga skammta-truflunarreglunni og byggði á þessari fræðilegu nýjung þróaði frumgerð með góðum árangri. Í samanburði við hefðbundna samfellda vindmælingaratsjá, gerir nýja kerfið kraftmikið greiningarsvið sem nemur 0-13km/s hraða og 7-földri aukningu á skynjunarnæmi. Þessi niðurstaða var birt 15. ágúst 2024 í ACS Photonics.
„Að sjá langt, sjá fínt, mæla hratt og mæla nákvæmlega“ er markmið LIDAR. Single-photon LIDAR nær ein-photon næmni uppgötvun samanborið við hefðbundna LIDAR, sem hefur verulega bætt frammistöðu. Hins vegar er kenningin um skammtaratsjá sem notar meiri skammtamælingarreglur enn á þróunarstigi. Frá uppgötvun tveggja ljóseinda (HOM) truflana árið 1987 hefur HOM truflun orðið lykilhornsteinn í aðgreiningu skammtafyrirbæra frá klassískri eðlisfræði, sem markar upphaf nýs tímabils skammtafræðikönnunar. tímamælingar og skammtaástandsgreiningu, en er einnig miðlægt í ýmsum forritum í vinnslu skammtaupplýsinga. Nýsköpun skammtafræðilegrar nákvæmni mælingar og notkunar sem byggir á HOM truflunum hefur orðið núverandi rannsóknarreitur.
Hópur Xianghui Xue notar HOM-truflun og skammtaeyðingu af hærri röð til að láta sjálfstæðar ljóseindir frá mismunandi ljósgjöfum sýna skammta-truflunarfyrirbæri og þróar tveggja ljóseinda truflunarkerfi í andrúmslofti sem byggir á uppbreytingarskynjara sem byggir á þessari kenningu. Þessi nálgun býður upp á næmni fyrir einn ljóseind, mikla skammtavirkni, stóra greiningarbandbreidd og notagildi margra bylgjulengda. Með því að nota skammtaeyðingu ásamt optískri þjöppunarsýnatökuaðferð er þetta skammtaratsjárkerfi fær um að taka upp sjónmerki með sýnatökuhraða MHz yfir bandbreidd 17 GHz (sem samsvarar 13 km/s), sem leysir vandamálið með háum sýnatökuhraða og stór gagnageymslugeta veikra merkja við samfellda uppgötvun ofurháhraða skotmarka og ryður brautina til að átta sig á uppgötvun ofurháhraða samfelldrar hraða allt að tugum kílómetra/sekúndu.
Meira en 17GHz greiningarbandbreidd, tíðniskynjunarvilla Minna en eða jafnt og 60MHz (villa í bylgjulengdarmæli 60MHz)
Í útitilrauninni notar skammtruflunarratsjárkerfið 70μJ orku til að gera greiningu á vindsviði í 16 km láréttri fjarlægð, sem nær 7-faldri aukningu á skynjunarnæmi með samkvæmni vindsviðsgreiningar upp á R{{3} }.997 miðað við núverandi LiDAR kerfi.
Vindsviðsskynjun í 16km fjarlægð með 70μJ orku
Kjarni þessarar tækni er að nýta tveggja ljóseinda truflun fyrirbæri og bæta merki-til-suð hlutfall með því að bæla hávaða með skammtaeyðingu. Tveggja ljóseindatruflanir eru skammtaljósmyndandi fyrirbæri þar sem tvær ljóseindir trufla hver aðra og fylgni sést jafnvel þótt þær séu ekki til staðar á sama tíma. Skammtaeyðing er aftur á móti skammtavélrænt ferli sem hægt er að nota til að útrýma eða endurheimta ástand skammtaflækju milli tveggja ljóseinda með því að vinna með fleiri ljóseindir.
Fjarmælingar hafa sýnt að tæknin hefur mikla möguleika á veikum merkjamælingum. Hægt er að greina sjóntíðni án þess að nota tíðnigreiningarbúnað, ný uppgötvunaraðferð sem sameinar kosti beinnar og samfelldrar uppgötvunar. Ratsjárkerfið hefur verið samþætt ljósleiðara og þjappað saman, með hugsanlegum framtíðarforritum fyrir stöðugar fjarkönnunarmælingar á hörðum og mjúkum skotmörkum á ofurhraða.
