تصميم رقمي لمحزز حيود بسطح فعال يعمل كمضمن استقطاب لمنظومات توزيع المفتاح الكمي

الملخص

يلعب مضمن الاستقطاب دورا هاما في ترميز الاستقطاب في توزيع المفتاح الكمي. باستخدام مضمن الاستقطاب، تصبح انظمة توزيع المفتاح الكمي اكثر ترتيبا وامانا حيث يتم استخدام مصدر ليزري واحد بدلا من استخدام عدة مصادر ليزرية قد تتسبب في حدوث هجمات تتسرب من خلالها المعلومات. ادى التطور في الخصائص البصرية الاستثنائية للاسطح الفعالة الى ظهور اجهزة بصرية فائقة الصغر ومتعددة الاستخدامات. حيث تتكون هذه الاسطح الفعالة من مصفوفات مستوية لاجزاء بابعاد تعادل اجزاء من الطول الموجي في حالة رنين او قريبة من الرنين توفر تحكما كاملا في الموجات الكهرومغناطيسية المنعكسة والمرسلة مما يوفر امكانيات عديدة لتطوير تراكيب بصرية مبتكرة. في هذا العمل، تم تصميم مستقطب من محزز حيود لسطح فعال من مادة السليكون باستخدام برامجيات كومسل ذو الفيزياء المتعددة ليعمل في المنطقة المرئية ويسمح بمرور الاستقطاب المغناطيسي المستعرَض. يمكن تدوير نفس التركيب بزوايا مختلفة، اي 90 درجة، 45 درجة و-45 درجة ليماثل وظيفة مضمن الاستقطاب في انظمة توزيع المفتاح الكمي. يمتلك التركيب المصمم نسبة فصل تساوي تقريبا 60000 ومدى تفاوت زاوي واسع من -20 درجة الى 20 درجة.