Voyager 1 से प्रेषित प्रति बिट प्राप्त होने वाले फोटॉनों की संख्या

 (physics.stackexchange.com)
1 पॉइंट द्वारा GN⁺ 2024-06-04 | 1 टिप्पणियां | WhatsApp पर शेयर करें
  • 2024 के अनुसार Voyager 1 पृथ्वी से लगभग एक light-day दूर होने पर भी संचार में है, और 23W ट्रांसमिशन तथा 160bit/s डेटा दर के आधार पर प्रति बिट फोटॉनों की संख्या का अनुमान लगाया गया है
  • 8.3~8.4GHz पर एक फोटॉन की ऊर्जा केवल लगभग 5.5 yoctojoule होती है, इसलिए 23W ट्रांसमिशन को प्रति सेकंड लगभग 4×10²⁴ फोटॉन और प्रति बिट लगभग 2.6×10²² फोटॉन के बराबर माना जा सकता है
  • Voyager की 3.7m एंटीना और पृथ्वी की 70m Deep Space Network डिश मानने पर, 23.5 अरब किमी की दूरी पर पृथ्वी पर प्राप्त शक्ति लगभग 1.3 attowatt स्तर की होती है
  • यह शक्ति 8.3GHz पर प्रति सेकंड लगभग 240,000 फोटॉन, और 160bit/s के आधार पर प्रति बिट लगभग 1,500 फोटॉन के बराबर है; 2.3GHz पर यह प्रति बिट लगभग 415 फोटॉन बनती है
  • केवल thermal noise मानने पर Shannon सीमा प्रति बिट कुछ दर्जन फोटॉनों तक नीचे जा सकती है, लेकिन वायुमंडलीय और सर्किट noise तथा एंटीना हानियों को शामिल करने पर वास्तविक communication margin बहुत बड़ा नहीं रहता

गणना में उपयोग की गई संचार शर्तें

  • रिसीवर के रूप में Deep Space Network की 70m डिश एंटीना मानी गई है
    • उदाहरण के लिए Canberra Deep Space Communication Complex की 70m डिश का उपयोग किया गया है
  • Voyager 1 की ट्रांसमिशन फ़्रीक्वेंसी 2.3GHz या 8.4GHz हो सकती है, और बेहतर beam formation के लिए गणना में मुख्य रूप से 8.4GHz का उपयोग किया गया है
    • संभव है कि उच्च आउटपुट पर केवल कम फ़्रीक्वेंसी का उपयोग हो सके, इसलिए यह मान्यता आशावादी हो सकती है
  • “प्राप्ति” को डिश एंटीना तक पहुँचे फोटॉनों और पहले low-noise amplifier (LNA) सर्किट में प्रवेश करने वाले फोटॉनों में बाँटकर देखा जा सकता है
    • illuminator और Cassegrain संरचना से जुड़े नुकसान कुल स्केल की तुलना में एक अंक से कम हैं, इसलिए गणना से बाहर रखे गए हैं

ट्रांसमिशन चरण में फोटॉनों की संख्या

  • मान लिया गया है कि Voyager 1 23W पर 160bit/s भेजता है
  • 8.3GHz पर फोटॉन ऊर्जा निम्न समीकरण से निकाली जाती है
    • (E_\phi = \hbar \omega = 2\pi\hbar f)
    • लगभग (5.5 \times 10^{-24})J, यानी 5.5 yoctojoule
  • 23W ट्रांसमिशन शक्ति प्रति सेकंड लगभग 4×10²⁴ फोटॉन के बराबर है
  • इसे 160bit/s से विभाजित करने पर ट्रांसमिशन चरण में प्रति बिट लगभग 2.6×10²² फोटॉन निकलते हैं

पृथ्वी की डिश पर एकत्र होने वाले फोटॉनों की संख्या

  • Voyager की 3.7m डिश एंटीना फोटॉनों को पृथ्वी की दिशा में केंद्रित करके भेजती है
  • एंटीना gain की गणना ((\pi d/\lambda)^2) से की जाती है
  • वर्तमान दूरी (R = 23.5) billion km, यानी 23.5 अरब किमी, पर पृथ्वी तक पहुँचने वाली power density लगभग (3.4 \times 10^{-22})W/m² निकलती है
  • 70m रिसीविंग डिश लगभग 1.3 attowatt ((1.3 \times 10^{-18}W)) एकत्र करती है
  • इसे फोटॉन ऊर्जा से विभाजित करने पर स्तर इस प्रकार बनता है
    • 8.3GHz पर प्रति सेकंड लगभग 240,000 फोटॉन
    • 160bit/s पर प्रति बिट लगभग 1,500 फोटॉन
    • 2.3GHz पर प्रति बिट लगभग 415 फोटॉन
  • यदि विभिन्न स्थानों पर वास्तविक हानियाँ जोड़ी जाएँ, तो यह मान लगभग आधा हो सकता है

Shannon सीमा और आवश्यक न्यूनतम फोटॉन संख्या

  • संचार के लिए वास्तव में आवश्यक प्रति बिट फोटॉनों की संख्या की भी अलग से गणना की गई है
  • Shannon limit bandwidth (B), signal-to-noise ratio (S/N), और channel capacity (C) को जोड़ती है
  • जब केवल thermal noise हो, तो प्रति बिट आवश्यक ऊर्जा (kT_{noise}\log 2) की सीमा के करीब पहुँचती है
  • यदि केवल cosmic microwave background को noise माना जाए और (T_{noise}=3K) हो, तो आवश्यक ऊर्जा प्रति बिट 41 yoctojoule होती है
    • 8.3GHz पर यह लगभग 7.5 फोटॉन के बराबर है
  • वास्तविक वातावरण में वायुमंडलीय noise और सर्किट noise मौजूद होते हैं, और अच्छे cryogenic रिसीवर में भी (T_{noise}) लगभग 10K तक बढ़ सकता है
    • इस स्थिति में 8.3GHz पर प्रति बिट लगभग 25 फोटॉन चाहिए
    • 2.3GHz पर प्रति बिट लगभग 91 फोटॉन चाहिए
  • प्राप्त फोटॉन सैकड़ों से हजारों की संख्या में हों तब भी वास्तविक link budget में बहुत अधिक गुंजाइश नहीं होती

एंटीना हानियाँ और कम डेटा दर वाला सिग्नल

  • दूसरे उत्तर में यह चर्चा है कि Voyager डिश संभवतः carbon-fiber reinforced plastic (CFRP) से बनी है और वजन घटाने के लिए शायद उसका metallization नहीं किया गया
  • इस स्थिति में डिश की सतही दक्षता CFRP के dielectric constant के अनुसार लगभग 25% तक गिर सकती है
  • इसके परिणामस्वरूप गणना के अनुसार communication margin 3~5dB कम हो सकता है
  • engineering traffic 40bit/s पर भेजा जाता है, इसलिए उसका margin 160bit/s scientific data stream से अधिक है
  • यदि RTG power पहले सीमा तक नहीं पहुँचती, तो 40bit/s engineering stream, 160bit/s scientific stream की तुलना में अधिक समय तक बनाए रखी जा सकती है

संबंधित पढ़ाई

1 टिप्पणियां

 
GN⁺ 2024-06-04
Hacker News की राय

  • मुझे उम्मीद नहीं थी कि मेरा सवाल HN के टॉप तक पहुंच जाएगा। मैंने क्यों पूछा, इसका थोड़ा बैकग्राउंड जोड़ूं तो, मैं quantum error correction पर रिसर्च कर रहा हूं और classical systems में repetition code के implicit इस्तेमाल के दिलचस्प और quantitative उदाहरण जुटा रहा था
    जैसे DRAM का 0/1 को 40,000 इलेक्ट्रॉनों की मौजूदगी/गैर-मौजूदगी के रूप में स्टोर करना [1], subsea cable का प्रति bit X photons भेजना, या transistor switching के लिए जरूरी संख्याएं वगैरह
    quantum computing मुश्किल होने की मुख्य वजह यह है कि मूल रूप से repetition से चीजें बेहतर होने के बजाय खराब होती हैं। हर repetition के साथ अनचाही measurement की संभावना एक और बढ़ जाती है
    इसलिए qubit को protect करने के लिए superconductors के energy gap जैसी खास physical properties या surface code जैसी complex error correction strategies चाहिए होती हैं। surface code एक logical qubit स्टोर करने के लिए आसानी से 1000 physical qubits इस्तेमाल कर सकता है [2], इसलिए मैं इसकी तुलना classical computing में implicitly इस्तेमाल होने वाले repetition code के scale से करना चाहता था
    1: https://web.mit.edu/rec/www/dramfaq/DRAMFAQ.html
    2: https://arxiv.org/abs/1208.0928

    • subsea cables repetition code इस्तेमाल नहीं करते। repetition code काफी suboptimal होता है, और आम तौर पर 20% overhead वाला LDPC code इस्तेमाल होता है। satellite communication में भी यही है, और dvb-s2 standard इसका अच्छा उदाहरण है
      आम तौर पर Shannon limit के करीब पहुंचने के लिए हमेशा sophisticated coding चाहिए होती है। subsea systems की sensitivity अभी भी प्रति bit 1 photon से काफी ज्यादा है, और सबसे ज्यादा sensitivity वाले experiments optical space communication में हुए हैं। MIT Lincoln Labs के David Geisler, David Kaplan, Bryan Robinson का काम देखिए
    • आजकल DRAM में 0/1 स्टोर करने के लिए शायद 40,000 इलेक्ट्रॉनों से कई orders of magnitude कम electrons इस्तेमाल होते होंगे। क्योंकि जिस source को quote किया गया है वह 1996 का है
      संदर्भ के लिए, 40,000 electrons modern CMOS image sensor के single electron well, यानी pixel की capacity के आसपास है [1]। हालांकि वे 40,000 electrons temperature और noise sources के आधार पर करीब 14 bits, यानी लगभग 10,000 levels की luminance value व्यक्त कर सकते हैं
      [1] https://www.princetoninstruments.com/learn/camera-fundamenta...
    • कुछ समय तक quantum optics में काम किया था। एक DARPA project का लक्ष्य यह देखना था कि सैद्धांतिक रूप से एक photon में information के कितने bits ठूंसे जा सकते हैं
      पता चला कि यह बहुत रोमांचक सवाल नहीं था। अगर pulse train में photon की relative timing से encode करें, तो theoretical तौर पर एक photon में अनंत bits डाले जा सकते हैं, और limit सिर्फ medium की dispersion होती है। space में यह practical तौर पर 0 के करीब है
      dispersion भी कोई बहुत दिलचस्प समस्या नहीं है, क्योंकि light को parametric amplifier से गुजारकर phase conjugate करने के बाद उसी dispersive medium से locally एक बार और गुजारें तो dispersion को reverse किया जा सकता है। उसके बाद हम दूसरे topic पर चले गए
    • classical radio receiver को coherent state measure करने वाला माना जा सकता है। यह quantum error correction में आम तौर पर सोचे जाने वाले concept से कहीं lower-level है। क्योंकि quantum error correction में physical degrees of freedom पहले से fixed होते हैं और आम तौर पर उन्हें qubits माना जाता है
      सबसे करीबी analogy शायद bosonic code में qubit encoding को अलग तरीके से चुनने की हो सकती है। आम तौर पर, सिर्फ classical information theory tools से average occupation number N वाले coherent state की तुलना average occupation number N' वाली M states से की जा सकती है या नहीं, मुझे नहीं पता। N' * M = N होने पर भी यही बात है
      उदाहरण के लिए, कोई बिल्कुल भी “classical” न होने वाली state या coherent state न होने वाली चीज भी इस्तेमाल की जा सकती है, और photon number को resolve करके measure भी किया जा सकता है। साथ ही, classical information theory में अलग-अलग transmission methods की ज्यादा broadly तुलना करने के लिए energy per bit का concept इस्तेमाल होता है। सवाल कुछ ऐसा पूछा जाता है: “bandwidth X और transmit power Y के साथ कितने bits transmit किए जा सकते हैं?”
    • अगर मतलब यही है, तो एक photon से ज्यादा भेजना हमेशा repetition नहीं है क्या? classical systems ऐसा नहीं करते, इसकी वजह शायद एक-एक photon भेजने की engineering complexity है। हमारे पास single-photon emitters नहीं, बल्कि oscillators और switches थे

  • असल में Shannon द्वारा अनुमानित सीमा से काफी आगे जाना संभव है। Shannon Gaussian noise मानता है, लेकिन photon-counting receiver इस्तेमाल करने पर Poisson distribution इस्तेमाल करनी पड़ती है। यही Gordon-Holevo limit है
    Shannon से आगे जाने के लिए PPM format और photon counter, यानी single-photon detector की जरूरत होती है। Optical इस्तेमाल करने पर लेख में दिए Voyager के आंकड़ों से कहीं बेहतर किया जा सकता है, और यह photon counting के बिना भी संभव है। हमारे group ने 10 Gbit/s पर 1 photon/bit दिखाया था [1], और दूसरे group ने data rate बहुत कम होने के बावजूद उससे अधिक sensitivity दिखाई थी
    [1] https://www.nature.com/articles/s41377-020-00389-2

    • पृथ्वी और Psyche spacecraft के बीच Deep Space Optical Communication (Dsoc) भी इसी वजह से बड़े M-value वाला PPM इस्तेमाल करता है। यह mission अभी जारी है
      Optical pulse को अधिकतम 128 time slots में से किसी एक में भेजकर हर बार 7 bits रखे जाते हैं। और पृथ्वी पर हर optical pulse केवल 5–10 photons के रूप में ही receive हो सकता है
    • चाहें तो किसी भी distribution के लिए Cramér-Rao lower bound calculate किया जा सकता है, है न? हमारी lab ने microscopy में ऐसा किया था
      “Shannon limit को पार करना” सुनने में मुझे thermodynamics के second law को तोड़ने जैसा लगता है। हो सकता है मैं गलत होऊं, लेकिन
    • दिलचस्प। जब मैंने communications पढ़ा था, तो Shannon limit को absolute limit के रूप में सीखा था। अब मुझे जिज्ञासा है कि Gordon-Holevo limit deep-space probes की photon counting के अलावा 5G जैसी traditional communications पर भी लागू होती है या नहीं
      Edit: लगता है यह paper मेरे सवाल का जवाब देता है [1]
      [1] https://opg.optica.org/directpdfaccess/8711ab35-bbc2-4d51-8e...
    • मेरी समझ के मुताबिक, मैं पक्का नहीं हूं कि 1 photon/bit इस्तेमाल किया जा सकता है। Photon को emit और capture करने की प्रक्रिया probabilistic होती है, और जब 1 photon मौजूद हो तो उसके antenna में पकड़े जाने के बजाय reflect हो जाने या heat में बदल जाने की संभावना होती है। क्या मैं गलत समझ रहा हूं?
    • क्या electromagnetic waves के जरिए transmit किए जा सकने वाले bits per photon की कोई fundamental limit है? शायद नहीं। सभी photons एक जैसे नहीं होते, और बहुत high frequency इस्तेमाल की जा सकती है; X-ray quanta शायद RF quanta की तुलना में कहीं अधिक जानकारी रख सकते हैं

  • अगर आप communication की ultimate limits में रुचि रखते हैं, तो Jim Gordon का landmark paper physics degree के बिना भी काफी समझने लायक है। निजी तौर पर मैं इसे Holevo paper से अलग मानता हूं
    वे accessible तरीके से लिखने में बेहद माहिर थे, और शायद Nobel Prize के सबसे योग्य, लेकिन न पाने वाले लोगों में से भी थे
    https://doi.org/10.1109%2FJRPROC.1962.288169

    • Nobel Prize न पाने वाले लोगों की बात करनी हो तो Lise Meitner के असाधारण जीवन के बारे में भी थोड़ा पढ़ना चाहिए

  • इस calculation में सबसे भारी loss इस बात से आता है कि antenna द्वारा radiate की गई energy लगातार बड़े area में फैलती जाती है। Directional “gain” factor होने पर भी यही बात लागू होती है
    मुझे जिज्ञासा है कि अगर आज कोई probe launch किया जाए, तो क्या communication के लिए laser इस्तेमाल नहीं किया जाएगा। लगता है signal की directionality कई orders of magnitude बेहतर हो सकती है

    • दूर के probes में पृथ्वी से probe तक communication मुख्य कठिनाई है। Probe के perspective से पृथ्वी अक्सर angular रूप से सूर्य के बहुत करीब होती है, और सूर्य बहुत-सी blackbody radiation emit करता है
      हालांकि blackbody radiation curve के shape के कारण सूर्य visible light की तुलना में microwave radiation अपेक्षाकृत कम emit करता है। इसलिए laser की higher directionality से मिलने वाला फायदा cancel भी हो सकता है
    • Laser-based communication और research projects कई हैं। हालांकि अब target miss किया जा सकता है, इसलिए aiming कहीं ज्यादा कठिन हो जाती है
      https://www.jpl.nasa.gov/news/nasas-deep-space-optical-comm-...
      https://en.m.wikipedia.org/wiki/Laser_Interferometer_Space_A...
    • सभी space agencies के roadmaps में optical communication शामिल है। आम तौर पर वे inter-satellite communication के बारे में सोच रहे हैं, क्योंकि पृथ्वी तक downlink में atmosphere बड़ी समस्या पैदा करता है
      इसलिए मुख्य application relay satellite रखना है, और वह satellite RF के जरिए पृथ्वी तक transmit करता है। यह ज्यादातर deep-space probes के बजाय LEO या MEO satellites के लिए है। वजह यह है कि इनके ground station के ऊपर से गुजरने का समय बहुत कम होता है, इसलिए measurement data पूरा नीचे भेजना मुश्किल होता है
      उदाहरण के लिए GEO relay इस्तेमाल करने पर LEO satellite बहुत-सा data optically भेज सकता है, और GEO relay उसे LEO satellite के फिर से दिखाई देने तक धीरे-धीरे पृथ्वी पर transmit कर सकता है
    • पृथ्वी से दूर जाने की propulsion problem और पृथ्वी के साथ communication problem को मिलाकर, मैं सोचता हूं कि क्या पृथ्वी की ओर सीधे aim की गई beam-based propulsion इस्तेमाल की जा सकती है और उसे pulse करके communication के रूप में use किया जा सकता है
      कई कारणों से शायद यह संभव नहीं होगा। यह सिर्फ पृथ्वी से ठीक दूर वाली acceleration के लिए उपयोगी है, और spacecraft को drive करने वाली incident light शायद सूर्य से आती होगी और उसकी direction भी संभवतः पृथ्वी की direction होगी, इसलिए photons को वापस सूर्य की ओर shoot करने पर net acceleration 0 के करीब हो सकता है। फिर भी यह काफी cool idea है
    • मैं expert नहीं हूं, लेकिन यह बहुत अहम नहीं लगता। सिर्फ 24W power से भी वे पहले ही कमाल का काम कर रहे हैं

  • फोटॉन के बारे में दिलचस्प बात यह है कि, भले ही यह सच न भी हो, हो सकता है कि फोटॉन अस्तित्व में ही न हों। मुझे यह बस hobby level पर पसंद है; इसे सचमुच समझने लायक मेहनत या rigor मेरे पास नहीं है
    विचार यह है कि electromagnetic field quantized नहीं है, या कम से कम photon level तक quantized नहीं है। “फोटॉन” केवल वहीं मौजूद होते हैं जहाँ electromagnetic field पदार्थ के साथ interact करता है, और वे इसलिए पैदा होते हैं क्योंकि उस disturbance को बनाने वाले electron सिर्फ discrete levels में ही pulsate कर सकते हैं
    https://www.youtube.com/watch?v=ExhSqq1jysg
    बेशक इससे असल में कुछ बदलता नहीं। हम प्रकाश को सिर्फ पदार्थ के जरिए ही detect या create कर सकते हैं। फिर भी यह जानने की जिज्ञासा होती है कि single photon experiments असल में क्या measure करते हैं

    • प्रकाश की गति से चलने वाली किसी चीज़ के बारे में अस्तित्व की बात करना मुश्किल concept है
      प्रकाश spacetime में zero length वाली null geodesic का पालन करता है और उसका proper time नहीं होता। फोटॉन के लिए past, future, causality का कोई अर्थ नहीं है। हमें लगता है कि फोटॉन space में travel करता है, क्योंकि हमारी symmetry broken है, हमारा mass है, और हम time तथा space को experience करते हैं
      हमारे जैसे observer प्रकाश को source से target तक वही worldline follow करते हुए देखते हैं। वह बीच में किसी और चीज़ से interact नहीं कर सकता, और कोई यह भी कह सकता है कि वह सिर्फ target के साथ interact करने के लिए ही emitted हुआ था
      इसलिए एक viewpoint से फोटॉन का “अस्तित्व” पूरी तरह source और target के साथ interactions से बंधा है, और इसे किसी दूसरे तरीके से कहना बहुत उपयोगी नहीं है। quantized interaction ही फोटॉन है
    • क्या यह बस particle-wave duality का principle नहीं है? Field X के अंदर particle/wave, field X के साथ interact करते समय wave की तरह behave करता है, लेकिन दूसरे fields के साथ interactions quantized होते हैं
    • मैंने visible light के बाहर के photons के बारे में कभी नहीं सोचा था, इसलिए title देखकर मैं एक पल के लिए रुक गया, और फिर पूरी तरह nerd sniping का शिकार हो गया
      यह comment देखने से पहले नीचे वाला article संयोग से दिख गया था
      https://physics.stackexchange.com/questions/90646/what-is-th...

  • मुझे अंदाज़ा नहीं था कि math इतना simple होगा। क्या author ने कुछ miss किया है, या इसे plausible order-of-magnitude estimate माना जा सकता है?

    • एक बात जो छूटी हुई लगती है: probe भले ही प्रति सेकंड 160 bits का useful data भेजता हो, वे bits सीधे वैसे के वैसे transmit नहीं होते [1]
      TMU high-speed data stream को constraint length 7 वाले convolutional code से encode करता है, और symbol rate bit rate का दोगुना होता है (k=7, r=1/2)
      इसलिए effective symbol rate 320 baud है [2], और मेरी समझ के मुताबिक calculation में 2x factor आना चाहिए
      साथ ही Jupiter के बाद error correction Reed-Solomon (255,223) में बदल गया, जिससे effective bit error rate कम हुआ [3]। इसलिए actual data rate शायद लगभग 140 bps के करीब होगा
      [1]: https://web.archive.org/web/20130215195832/http://descanso.j...
      [2]: https://destevez.net/2021/09/decoding-voyager-1/
      [3]: https://destevez.net/2021/12/voyager-1-and-reed-solomon/
    • यह काफ़ी reasonable order-of-magnitude estimate लगता है। ऐसे problems में energy argument साफ़ बैठता है, क्योंकि efficiency बस कुछ हद तक reasonable हो तो भी simple calculation strong constraints दे देती है
      antenna directivity भी relatively अच्छी तरह समझी और characterized की गई है। नीचे discuss किया गया exact noise level शायद ज्यादा uncertain हिस्सा है, लेकिन question का जवाब देने के लिए सीधे जरूरी नहीं है

  • मैंने कभी सोचा ही नहीं था कि Voyager पृथ्वी से कैसे communicate करता है। लेकिन अब curiosity हो रही है। अगर Voyager पृथ्वी की तरफ photons भेजता है, तो receiver side कैसे पहचानती है कि कौन-सा photon Voyager से आया है, और signal कैसे decode किया जाता है?

    • photons पहचानने के मुख्यतः दो कारण हैं। एक यह कि उनकी specific frequency होती है, इस example में 8.3GHz। यह FM radio को किसी particular station पर tune करने जैसा है
      दूसरा यह कि photons एक specific direction से आते हैं। decoding method के लिए कुछ modulation techniques समझनी पड़ती हैं

  • बहुत fascinating है, लेकिन मेरे लिए conclusion थोड़ा अधूरा लगता है
    अगर per bit 1500 photons receiver तक पहुँचते भी हैं, तो signal processing जारी रखने के लिए यह बहुत कम और noise में दब जाने जैसा लगता है। उसके बाद क्या होता है? क्या Voyager signal को बहुत बार repeat करके भेजता है, और हम average निकालकर noise कम करते हैं? इतने कम photons से असल में क्या किया जाता है, इस बारे में और कहाँ पढ़ सकता हूँ?

    • नहीं, यहाँ comments पढ़ने पर लगता है कि वे 1500 photons ही काफी हैं और मूल रूप से उसी signal को सीधे read किया जाता है
    • Reed-Solomon erasure code खोजकर देखो। Voyager भी इसका इस्तेमाल करता है, और QRP amateur radio operators भी

  • यह हैरान करने वाला है कि Shannon ने hardware तैयार होने से बहुत पहले इतने सारे theoretical limits predict कर दिए थे

    • उनके results pure information के बारे में हैं, और infinite string length की limit में लागू होते हैं। इसलिए कभी न कभी कोई hardware उस limit तक पहुँचेगा या उसके करीब आ जाएगा

  • मैंने गंभीरता से कभी नहीं सोचा था कि light से लंबी wavelength वाली electromagnetic waves भी photons द्वारा carried होती हैं, लेकिन आखिरकार वे सब electromagnetic waves ही हैं। Antenna technically एक बहुत red bulb माना जा सकता है

    • मोटे तौर पर सही है, लेकिन यह याद रखना चाहिए कि जब wavelength order-of-magnitude स्तर पर बदलने लगती है, तो material properties भी dramatically बदल जाती हैं
      silicon mid-infrared में transparent होता है, और यही silicon photonics को संभव बनाता है [1]
      [1] https://en.wikipedia.org/wiki/Silicon_photonics