Квантовые технологии позволили создать синтезатор радиосигналов следующего поколения

Чип квантового синтезатора

Во многих типах метрологического и радио-коммуникационного оборудования используются устройства, называемые синтезаторами сигналов. И, чем стабильней генерируемый ими сигнал, чем ближе его реальная форма к идеальной, тем более точные измерения можно производить с его помощью или передавать-принимать большее количество информации. Однако, чем более большое качество работы обеспечивает синтезатор частот, тем более сложной является его схема, реализованная на традиционных электронных компонентах. Плюс к этому, такие синтезаторы требуют постоянной калибровки и рекалибровки с целью компенсации влияния температурных изменений.

Но недавно исследователи из американского Национального Института Стандартов и Технологий (National Institute of Standards and Technology, NIST), совместно с учеными из Колорадского университета в Боулдере, создали первый в своем роде квантовый синтезатор частот, генерирующий сигнал, мощностью выше -30 dBm, характеристики которого максимально очень и очень близки к идеальным.

Созданный исследователями программируемый квантовый синтезатор способен генерировать сигнал микроволнового диапазона. Точность формы сигнала составляет 22 мВ RMS на частоте 1.005 ГГц. Такая точность на целых 25 процентов превышает точность наилучших из существующих синтезаторов частот. Сам синтезатор представляет собой интегральную схему, размером 10 на 10 миллиметров, которая охлаждается до температуры в 4 Кельвина и на которой находится 4500 переходов Джозефсона. Все эти переходы соединены в схему генератора RF-JAWS (RF Josephson arbitrary waveform synthesizer), который подключен к четырем устройствам-диплексерам, состоящим из нескольких сверхпроводящих элементов.

Проведенные измерения показали, что созданный синтезатор да счет использования квантовых явлений способен генерировать сигнал практически идеальной формы с заданной амплитудой и частотой. А данная работа была выполнена в рамках курируемой NIST программы, целью которой является широкое внедрение квантовых технологий в различное оборудование и создание новых соответствующих стандартов.

Ключевые слова:
Квантовый, Эффект, Технология, Синтезатор, Частота, Форма, Переход, Джозефсона

Первоисточник

Другие новости по теме:

  • Введен в строй новый эталон времени — сверхточные атомные часы NIST-F2
  • Созданы устройства, которые позволят в будущем увеличить ширину беспроводных каналов в тысячи раз
  • Машины-монстры: Гигантский модульный музыкальный синтезатор Джозефа Парадизо
  • Ученым NIST удалось достичь рекордно низкого уровня ошибок при выполнении квантовой обработки информации.
  • Созданы самые точные атомные часы в мире, имеющие погрешность одну секунду в 3,7 миллиарда лет.
  • Share Button

    Материалы по теме:

    Разработано новое устройство на базе мемристора, максимально точно копирующее работу нейрона
    Отсутствие электронного устройства, способного работать в точности как нейрон головного мозга, является причиной, не дающей пока еще инженерам и ученым создать полноценный нейроморфный компьютер, ...
    Создан интерфейс, позволяющий соединить напрямую сверхпроводники и полупроводники
    В настоящее время при создании квантовых, нейроморфных и прочих подобных систем достаточно широко используются сверхпроводники, материалы, имеющие нулевое электрическое сопротивление при низких температурах. Но, ...
    Создано новое устройство памяти, способное работать при высокой температуре
    На поверхности Меркурия в светлое время суток температура может подниматься до отметки в 430 градусов Цельсия. Приблизительно такая же температура, на уровне 462 градусов ...
    Создано квантово-электронное устройство, способное работать около года на одном импульсе энергии
    Несколько последних лет в области электроники, в частности в области устройств из разряда Интернета Вещей, наблюдается тенденция постоянного увеличения энергетической эффективности этих устройств. Это ...
    Машины-монстры: Самый маленький в мире Bluetooth-модуль
    Компания LG Innotek разработала то, что с уверенностью можно назвать самым маленьким в мире Bluetooth-модулем. Размеры этого миниатюрного устройства составляют 6 миллиметров в длину ...
    You can skip to the end and leave a response. Pinging is currently not allowed.

    Leave a Reply

    Яндекс.Метрика