在太赫兹 (THz) 频带中工作的电磁纳米网络正在成为一种有前途的技术,用于支持各种纳米级应用。在这样的规模下,使用电池在许多情况下是不可行的,因此纳米节点预计仅使用依赖能量收集的电容器来工作。这将导致能量存储容量受限且充电速率不可预测,进而导致纳米节点的非周期性间歇性开关行为。这种模式目前基本上尚未被探索,因此很难断言可实现的网络可靠性。为了提供初步见解,我们研究了在接收纳米节点间歇性开关行为的情况下,在单跳下行链路广播场景中纳米级 THz 通信的可靠性。我们这样做是因为我们相信可靠的通信对于软件控制的超材料应用非常重要。我们的结果表明,需要智能选择能级来打开和关闭无电池纳米节点。此外,也许与直觉相反,我们证明了数据包的重复会大大降低所考虑的纳米网络的可靠性。
简介:下一代无线网络将依靠更小的蜂窝和更大的带宽来增加容量。通过保持无线电头硬件简单,光纤无线电技术可以实现这种密集的基站网络。利用硅光子技术实现基站硬件的小型化,可以降低尺寸和成本。对于微波光子应用,氮化硅 (SiN) 平台提供损耗极低的波导和一些最好的集成滤波器。然而,随着转向更高的载波频率,在毫米波和太赫兹频段,对光电二极管带宽的要求也会增加。当前的 SiN 平台缺少这种光电二极管,因此阻碍了高频微波光子应用。[1] 我们展示了一种 300 GHz 的通信链路,该链路由 SiN 上的异构集成单行载波 (UTC) 光电二极管作为发射器中的光电换能器实现。
自诞生以来,立方体卫星就成为了太空网络和探索领域最令人兴奋的技术,因为与同类传统卫星相比,立方体卫星的成本和复杂性更低 [1]。这使得太空任务的设计和运行周期成倍加快,也增加了人们对太空领域高风险企业的激励 [2]。这些突破为私有化太空网络时代铺平了道路,例如 SpaceX Starlink 星座 [3]。要充分释放太空网络的潜力,需要更高的数据速率和高度紧凑的设备 [4]。从这个角度来看,太赫兹 (THz) 频段(从 0.1 THz 到 10 THz)是一种巨大的频谱资源,可用于开发可用于下一代立方体卫星的无线技术 [5]。 THz 波段技术非常适合立方体卫星,因为它具有可维持极高数据速率的大型连续带宽,以及 THz 频率的亚毫米波长,这自然会产生高度紧凑的设备 [6]。然而,THz 频率下非常高的路径损耗仍然是电磁 (EM) 频谱这一部分未被充分利用的关键原因。一方面,THz 频率会因与特定频率下的某些气体分子(主要是水蒸气)的共振峰而遭受吸收损耗 [7]。尽管如此,如 [8] 中详细讨论的那样。太空中没有大气介质,因此吸收损耗减少,使 THz 波段成为卫星间通信链路的理想选择。同时,由于低地球轨道 (LEO) 内的大气存在减少,可以通过适当选择避免这些吸收峰的设计频率来减轻上行链路和下行链路期间的吸收损耗。另一方面,THz 频率的波长非常小,导致
摘要 包括聚合物/玻璃叠层在内的玻璃基材料是用于封装 5G 和 6G 微电子模块和元件的极具吸引力的结构块。我们利用商用太赫兹时域光谱 (THz-TDS) 系统首次对 AGC Inc. EN-A1 无碱硼铝硅酸盐玻璃和层压在钠钙浮法玻璃基板上的味之素增压膜 (ABF) 进行了 200 GHz 至 2.5 THz 的宽带特性分析。EN-A1 玻璃和层压 ABF 的折射率 n (ν)、衰减系数 α (ν)、介电常数 ε ′ (ν) 和损耗角正切 tan δ (ν) 分别为 n EN − A1 = 2 . 376,α EN − A1 = 31。 1 cm − 1 ,ε ′ EN − A1 = 5 . 64,tan δ EN − A1 = 0 . 062,n ABF = 1 . 9,α ABF = 30 cm − 1 ,ε ABF = 3 . 8,tan δ ABF = 0 . 072,均为 1 THz。我们的研究结果验证了 EN-A1 玻璃和 ABF 聚合物材料作为微波和 THz 封装解决方案的良好前景。
听力被认为是特工职位的一项关键且必不可少的工作职能。特工在战术性进入地点、追捕、对峙和逮捕嫌疑人以及将嫌疑人押送至拘留所时,必须能够检测、定位和定位可能表示危险或风险的声音来源。此外,特工还必须能够在采访和审讯期间听到并理解嫌疑人和证人的讲话,这些采访和审讯有时是在嘈杂、忙乱的情况下进行的,并且在突袭、逮捕和搜查期间与团队成员进行交流,此时需要准确沟通而无需重复。如果您在 1,000、2,000 和 3,000 赫兹的平均听力损失超过 25 分贝(ANSI 标准),那么您在 35 分贝时不应有任何单一值。此外,任何单一读数不得超过 500 赫兹的 35 分贝或 4,000 赫兹的 45 分贝。
图 1.1.2 显示了 6G 的潜在频谱带和可能影响不同频谱相关方面的关键技术。图 1.1.2 中显示的频段是 6G 的潜在候选频段,因为目前没有指定用于 6G 的频段。7 至 24 GHz 范围可以利用大规模多输入多输出 (MIMO) 技术来确保良好的覆盖范围,相对于 3 至 5 GHz 之间的传统频率提高容量,并为上层毫米波和太赫兹 (THz) 频率范围提供控制平面。另一方面,毫米波和太赫兹频谱可用于提供高数据速率并实现精确的定位和感知。智能中继器和可重构智能表面 (RIS) 等技术可以在改善上层毫米波和太赫兹频率范围的覆盖范围方面发挥重要作用。这些频率范围还可实现高分辨率和精确的传感/定位应用。无蜂窝 MIMO 使网络经济有利于在频谱的 mmWave 部分进行部署。
将大脑视为由简单神经元组成的复杂计算机无法解释意识或认知的基本特征。没有突触的单细胞生物利用其细胞骨架微管执行有目的的智能功能。需要一个新的范式来将大脑视为一个尺度不变的层次结构,既从神经元水平向上延伸到越来越大的神经元网络,也向下、向内延伸到神经元内细胞骨架微管中更深、更快的量子和经典过程。证据表明,微管中存在在太赫兹、千兆赫兹、兆赫兹、千赫兹和赫兹频率范围内重复的自相似传导共振模式。这些传导共振显然起源于太赫兹量子偶极振荡和每个微管蛋白(微管的组成亚基和大脑中最丰富的蛋白质)中色氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸的芳香族氨基酸环的π电子共振云之间的光学相互作用。现在,来自培养的神经元网络的证据还表明,树突状体细胞微管中的千兆赫和兆赫振荡调节远端轴突分支的特定放电,从而因果地调节膜和突触活动。大脑应该被视为一个尺度不变的层次结构,其中量子和经典过程对意识和认知至关重要,这些过程源自神经元内的微管。
量子力学的很大一部分效力在热平衡中被掩盖。不同的领域依赖于创建远离平衡的量子相,例如量子化粒子和多体系统,它们应用于量子信息处理和存储。超快太赫兹频率 (THz) 激光脉冲具有实现由集体量子效应决定的非平衡相的诱人能力,因为它们的时间尺度与电子、自旋、晶格离子等的纳米级动力学相称。在本次演讲中,我将展示太赫兹频率脉冲可以控制单个量子点中的通用光致发光闪烁 [1,2],尽管经过了二十年的研究,但这仍然是一个持续的挑战。然后,我将介绍一种用于选择性相位控制的新型非共振激发方法,以 LiNbO 3 中的铁电反转和 SnSe 和 MoTe 2 中的多态跃迁为例,它们与非平凡的能带拓扑交织在一起 [3,4]。最后,我将说明如何利用对太赫兹与物质相互作用的基本理解来设计用于偏振敏感太赫兹成像的纳米光子装置 [5]。[1] Shi, J. 等人。Nat. Nanotechnol. 16, 1355 (2021)。[2] Shi, J. 等人。Nano. Lett. 22, 1718 (2022)。[3] Shi, J. 等人。Nat. Commun.,即将出版。arXiv : 1910.13609 (2023)。[4] Shi, J. 等人。Nat. Phys.,正在审查中。[5] Shi, J. 等人。Nat. Nanotechnol. 17, 1288 (2022)。
我们提出了一种将太赫兹 (THz) 频率量子级联激光器 (QCL) 完全集成到稀释制冷机内的方案,以便将 THz 功率定向传输到样品空间。我们描述了位于制冷机脉冲管冷却器级上的 2.68 THz QCL 的成功运行,其输出通过空心金属波导和 Hysol 热隔离器耦合到位于毫开尔文样品级上的二维电子气 (2DEG) 上,实现了从 QCL 到样品的总损耗 ∼− 9 dB。热隔离器限制了热量泄漏到样品空间,实现基准温度 ∼ 210 mK。我们观察了 QCL 在 2DEG 中引起的回旋共振 (CR),并探讨了 QCL 对制冷机所有阶段的加热影响。在低至 ∼ 430 mK 的电子温度下可以观察到由 THz QCL 引起的 CR 效应。结果表明,在稀释制冷机环境中利用 THz QCL 以及在极低温(< 0.5 K)凝聚态实验中传输 THz 功率是可行的。