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东北大兴安岭森林防雷电火灾的有效方法

已有 1676 次阅读2018-6-21 05:59 |系统分类:杂谈分享到微信

 

【原创】漫话量子通信

/简浩

量子通讯技术既尖端复杂又很难理解,是世界最前沿的科技成果。中国已经成功率先使用量子通讯技术,成功发射“墨子”号实验量子通讯卫星,世界还远远的在后面追赶。

量子通讯有很好的保密性,没有电磁辐射,目前解密不了。

量子通讯的道理和方法比知识、技术、工艺更重要。

量子通讯有两大核心技术。1核心模块:大功率激光光子发生器、滚动编码器、调制器、解调器。2天地传输:量子收发与量子纠缠。

其中,大功率激光光子发生器是量子通讯的关键核心技术,决定成败。

光子并不是人们想象的刚性粒子,更不是“乒乓球”,光子具有波粒二象性,属于基本粒子中的传播子,也是传递电磁相互作用的粒子,但不是实物粒子。在经典物理学中,麦克斯韦把光看作是一种电磁波,没有粒子特性。实物粒子比如电子、中子、质子等,才被纯粹的认为是基本粒子,构成复杂的物质结构,构成宏观物质实体。

光子发生器。一般设计采用超高速激光产生,比如阿秒、飞秒的高速激光脉冲,度量其中一个光脉冲里面含有多少个光子,然后反复分频,再按比特位调制超高速激光脉冲信号,获得的光量子,实现量子通讯信号的传输与纠缠。由此产生的这种光量子,具有极高的可靠性、稳定性、重复性,硬件一般选用超高速的倍频与分频和雪崩元器件来完成电路设计。从而克服量子信号快而电路信号慢的短板。

一、核心模块

1、大功率激光光子发生器。比如24位(Bit)的其中一位信号,设计分配含有多少个光子信号,光子越多,意谓着光子脉冲信号越窄,分辨率越高,现在可以做到阿秒、飞秒级。还要根据编码器速度而总体权衡利弊,完成设计标准与构思。

2、滚动编码器。终端设备模块,也免强称为密钥分发,量子比特。

3、调制器。终端设备模块:音频放大,24位(Bit)或32AD转换为数字信号至滚动编码调制。

4、解调器。终端设备模块:光子脉冲的放大与整形,由滚动编码解调复原为24位(Bit)或32DA数字信号转换为音频信号。

二、天地传输

天端:同步量子通讯卫星。

1、发送:转收地面的局地传输信号,信号放大与整形、下行信号传输、光子发生器、大功率激光发送。

2、接收:接收上行光子信号、信号放大与整形,转至发送下行。

3、纠缠频道收发。

地端:同步量子通讯卫星信号地面接收站。

1、发送:转收局端。信号放大与整形、光子发生器、上行发送至卫星的光子信号。

2、接收:收转卫星的下行信号。光子接收、信号放大与整形,转发至局端光纤传输。

3、纠缠频道收发。

三、局端交换

1、同步量子通讯卫星信号地面接收站信号接入与光纤传输。

2、程控交换。超高速信号处理,最好是雪崩器件。

3、路由分发。

四、终端收发

1、终端设备可选择:有源模式、无源模式。

2、光纤到户与路由收发。承担音视图文与互联网数字信号的收发。

3、光纤到户,发送:调制器信号,光电脉冲放大,AD转换为数字脉冲信号与整形,由光纤发送至局端接收。

4、光纤到户,接收:解调器信号,光脉冲信号的放大与整形,数字信号 DA转为音频放大信号的复原。

五、地面传输

1、局端终端光纤传输与终端光纤传输。

2、光信号接力的放大与整形。

         这是我的感悟与想象,仅供大家浏览、增兴趣、添爱好。

电子信箱:jh070115@163.com

2019/1/15










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