Nemški znanstveniki ustvarijo silicijev čip, ki lahko oddaja fotone

V dobi univerzalne informatizacije in digitalizacije je prenos zaupnih podatkov pravi glavobol. Sodobna kvantna kriptografija lahko zagotovi 100-odstotno varnost. A skorajda nemogoče ga je bilo kombinirati z obstoječimi tehnologijami.

Toda raziskovalna skupina iz Nemčije je izdelala enojni infrardeči fotonski vir na osnovi silicija, ki lahko ustvari približno 100.000 fotonov na sekundo.

Ta razvoj bo omogočil kombiniranje kvantne kriptografije z obstoječimi silicijskimi tehnologijami.

Kaj je kvantna kriptografija

Najprej bi rad povedal nekaj besed o kvantni kriptografiji. Torej je Quantum Key Distribution trenutno 100% varna metoda izmenjave tajnih ključev med dvema uporabnikoma. Navsezadnje celotno načelo tega sistema temelji na glavnih zakonih kvantnega sveta.

Konec koncev, če tretja oseba poskuša ukrasti poslani ključ, bo morala opraviti meritev. Tako bo sam postopek merjenja zagotovo v ključu vnesel nepravilnosti. Te nepravilnosti bodo legitimni udeleženci programa takoj videli.

To pomeni, da lahko pooblaščeni udeleženci prenosa razkrijejo in preprosto preverijo, da nihče drug ni izmeril ključa, razen njih.

Večina kvantnih varnostnih protokolov temelji na prenosu z enim fotonom. To je glavni pogoj za tajnost.

Šele pred razvojem nemških znanstvenikov so bili viri posameznih fotonov zelo zapletene naprave, slabo združljive s sodobnimi elektronskimi napravami.

Razvoj novega silicijevega čipa

Znanstvena skupina iz Centra. Helmholtz Dresden-Rosendolph in Tehnološka univerza Dresden sta med številnimi eksperimenti pridobila sistem generacija enojnih fotonov, kjer je bil za osnovo vzet silicijev čip (praktično vsi sodobni elektronika).

To je postalo mogoče, potem ko so inženirji s pospeševalnikom postavili atome ogljika v silicij. Med tem postopkom je par atomov ogljika skupaj z atomom silicija tvoril sintetični atom, ki je lahko valilno dolžino 1,3 mikrona oddajal fotone v infrardečem območju.

V tem primeru se fotoni, ki jih ustvari čip, popolnoma porazdelijo vzdolž steklenih vlaken.

Laboratorijski vzorec je lahko ustvaril približno 100.000 posameznih fotonov na sekundo. To je samo zato, da ta sistem v celoti deluje, ga je treba ohladiti na temperaturo 4 Kelvina.

Kakšne so možnosti za izum

Dejansko je ta razvoj težko preceniti. Navsezadnje omogoča tako rekoč "združitev" obstoječih tehnologij, ki temeljijo na siliciju, s popolnoma novimi razvoji.

Morda se bodo kmalu pojavili tako imenovani kvantni procesorji, repetitorji in senzorji, ki temeljijo na dobrem starem siliciju.

Če vam je bil material všeč, potem postavite palce, se naročite in komentirajte gradivo. Hvala za vašo pozornost!