近日中国科学院国家授时中心张首刚、董瑞芳研究员团队与半导体研究所李明研究员团队共同合作，以能量-时间纠缠双光子作为射频信号光载波，借助双光子的时间关联特性，成功实现了两个在物理空间上相互分离的射频信号非定域混频，这一研究成果为超距微波光子信号处理开创了一种全新的模式。

混频器作为微波光子信号处理的基本功能之一，对于现代雷达和无线通信系统有着不可或缺的重要性。经典微波光子混频器工作时，需要将射频（RF）信号与本地振荡器（LO）信号都加载于同一光源来进行混频处理，这一要求限制了其在分布式雷达系统中的应用。

研究人员探索了级联型和并行型两种构象的量子微波光子混频器（QMWP）。经过研究显示，这两种QMWP混频器不但拥有非定域混频能力，而且还具备较高的线性度以及混频信号双通道输出能力；同时，量子微波光子混频器的关键性能指标——无杂散动态范围和经典的微波光子混频器保持一致。除此之外，当以能量-时间纠缠多光子作为光载波时，QMWP混频器的非定域混频能力能够得到进一步扩展，这种扩展有助于提高多路径微波光子混频的性能，对于雷达网络系统的性能优化有着至关重要的意义。

图1 两种量子微波光子混频器（a:级联调制型，b:并联调制型）

相关研究成果已发表于物理学术期刊Physical Review Applied 23, 014078 （2025）上。