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一种可重构的量子启发式超表面制造技术

技术编号:43973405 阅读:27 留言:0更新日期:2025-01-10 20:01
本发明专利技术公开了一种可重构量子启发式超表面。该超表面由离散的圆形单元在二维空间中按照设定的周期规律排列,每个元原子由三层金属微结构、支撑和连接这些微结构的基底以及方形金属背板组成。任意相邻的元原子沿x轴和y轴的中心间距相同,并保持最小间隙,允许每个元原子自由旋转。通过调节三层金属微结构的旋转角度,单元能够将圆极化入射波转换为任意的极化态反射波,从而实现对电磁波的精确调控。本发明专利技术提出的可重构量子启发超表面能够通过特定的调控策略,模拟量子比特的特性,展现出独特的叠加性和不可分性,提供卓越的信息处理能力。此外,该超表面具有高度的灵活性和可重构性,可以根据需要进行动态调整,以适应不同的应用需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于量子力学、信息科学和新型人工电磁材料设计的交叉领域,特别涉及一种可重构量子启发式超表面。


技术介绍

1、超表面是一种由亚波长单元组成的人工结构,最初,超表面的制造完成后,其电磁响应无法改变,从而限制了超表面设备和系统的潜在发展空间。为了克服这一限制,研究人员引入了可重构超表面的概念。近年来,用于调节可重构超表面的技术已经得到了显著的发展和多样化,包括机械、电气、热和光学等多种控制方式。在这些控制机制中,机械可重构和电可重构的超表面都表现出对电磁特性进行均匀或非均匀控制的能力,使其在研究微波频率范围内的可重构超表面时尤为适用。在微波条件下,电控制的可重构超表面主要依赖于有源元件的使用。pin二极管和变容二极管凭借其超快速调谐特性,在实现数字编码超表面等概念并进一步推广到信息超表面方面发挥了重要作用。然而,基于pin二极管的超表面存在一定的局限性,包括元原子的自由度受限和对可控相位变化的可重构性受限。这些限制阻碍了其信息处理能力的充分发挥。此外,与电可重构超表面相关的高能耗问题也对其在大规模应用场景中的普及提出了挑战。

2、现有的超表本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种可重构的量子启发式超表面,其特征在于,由可重构单元在二维空间周期排布而成,每个可重构单元集成了三个金属微结构层,分别置于第一层(1),第三层(3)和第五层(5),连接三个金属微结构层的两个相同厚度的圆形介质基板层,以及一个支撑在最底部的圆形介质基板层(6),整体置于一个方形金属背板(7)上。

2.根据权利要求1所述的一种可重构的量子启发式超表面,其特征在于,所述可重构单元的第一层(1)和第五层(5)的金属微结构完全相同,由一对关于中心镜像对称的圆弧结构组成,而第三层金属微结构(3)由一对关于中心镜像对称的圆弧结构和一个矩形条带结构组成,其中矩形条带的宽度与圆弧结构的宽...

【技术特征摘要】

1.一种可重构的量子启发式超表面,其特征在于,由可重构单元在二维空间周期排布而成,每个可重构单元集成了三个金属微结构层,分别置于第一层(1),第三层(3)和第五层(5),连接三个金属微结构层的两个相同厚度的圆形介质基板层,以及一个支撑在最底部的圆形介质基板层(6),整体置于一个方形金属背板(7)上。

2.根据权利要求1所述的一种可重构的量子启发式超表面,其特征在于,所述可重构单元的第一层(1)和第五层(5)的金属微结构完全相同,由一对关于中心镜像对称的圆弧结构组成,而第三层金属微结构(3)由一对关于中心镜像对称的圆弧结构和一个矩形条带结构组成,其中矩形条带的宽度与圆弧结构的宽度保持一致。

3.根据权利要求1所述的一种可重构的量子启发式超表面,其特征在于,所述可重构单元的金属微结构通过pcb工艺印刷在介质基板上,用于连接三个金属微结构层的介质基板分别置于第一和第三层之间(2),以及第三和第五层之间(4)。

4.根据权利要求2所述的一种可重构的量子启发式超表面,其特征在于,所述可重构单元的金属微结构仅与其下方的介质基板相连,而不与其他介质基板相连,使得其能够独立旋转。

5.根据权利要求1所述的一种可重构的量子启发式超表面...

【专利技术属性】
技术研发人员:游检卫陈龙马骞崔铁军
申请(专利权)人:东南大学
类型:发明
国别省市:

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