Die Entwicklung der Quantenkommunikationstechnologie in China verlief in mehreren Phasen. Ausgehend von der Studien- und Forschungsphase im Jahr 1995 führte China im Jahr 2000 ein Quantenschlüsselverteilungsexperiment über eine Distanz von 1,1 km durch. Die Jahre 2001 bis 2005 waren von einer rasanten Entwicklung geprägt, in der erfolgreiche Quantenschlüsselverteilungsexperimente über Entfernungen von 50 km und 125 km realisiert wurden [1].
In den letzten Jahren hat China bedeutende Fortschritte in der Quantenkommunikation erzielt. Als erstes Land brachte China den Quantenforschungssatelliten „Micius“ ins All und errichtete eine quantensichere Kommunikationsleitung über Tausende von Kilometern zwischen Peking und Shanghai. China baute erfolgreich ein integriertes Quantenkommunikationsnetzwerk von der Erde ins Weltall mit einer Gesamtlänge von 4600 Kilometern auf. Darüber hinaus erzielte China auch bemerkenswerte Fortschritte im Bereich des Quantencomputings. So entwickelte China beispielsweise den weltweit ersten Prototyp eines photonischen Quantencomputers, baute erfolgreich den Quantencomputer-Prototyp „Jiuzhang“ mit 76 Photonen und konstruierte erfolgreich den programmierbaren supraleitenden Quantencomputer-Prototyp „Zu Chongzhi“ mit 62 Qubits.
Der Einsatz passiver Bauelemente in Quantenkommunikationssystemen ist von entscheidender Bedeutung. Beispielsweise können Mikrowellen-Dämpfungsglieder, Richtkoppler, Leistungsteiler, Mikrowellenfilter, Phasenschieber und Mikrowellen-Isolatoren verwendet werden. Diese Bauelemente dienen primär der Verarbeitung und Steuerung der von Quantenbits erzeugten Mikrowellensignale.
Mikrowellen-Dämpfungsglieder reduzieren die Leistung von Mikrowellensignalen, um Störungen anderer Systemkomponenten durch zu hohe Signalstärke zu verhindern. Richtkoppler teilen Mikrowellensignale in zwei Teile und ermöglichen so eine komplexere Signalverarbeitung. Mikrowellenfilter filtern Signale bestimmter Frequenzen für die Signalanalyse und -verarbeitung heraus. Phasenschieber verändern die Phase von Mikrowellensignalen und steuern damit den Zustand von Quantenbits. Mikrowellen-Isolatoren gewährleisten die Ausbreitung von Mikrowellensignalen nur in eine Richtung und verhindern so Rückkopplung und Störungen im System.
Dies sind jedoch nur ein Teil der passiven Mikrowellenkomponenten, die in der Quantenkommunikation eingesetzt werden könnten. Die konkreten Komponenten müssten anhand des Designs und der Anforderungen des jeweiligen Quantenkommunikationssystems bestimmt werden.
Concept bietet eine vollständige Palette passiver Mikrowellenkomponenten für die Quantenkommunikation
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Veröffentlichungsdatum: 01.06.2023