Nemeckí vedci vytvárajú kremíkový čip schopný emitovať fotóny

V dobe univerzálnej elektronizácie a digitalizácie je prenos dôverných údajov skutočnou bolesťou hlavy. Moderná kvantová kryptografia je schopná zaručiť 100% bezpečnosť. Ale bolo takmer nemožné ho skombinovať s existujúcimi technológiami.

Výskumný tím z Nemecka však skonštruoval jediný infračervený fotónový zdroj na báze kremíka, ktorý je schopný generovať približne 100 000 fotónov za sekundu.

Tento vývoj umožní kombinovať kvantovú kryptografiu s existujúcimi kremíkovými technológiami.

Čo je to kvantová kryptografia

Najprv by som chcel povedať pár slov o kvantovej kryptografii. Kvantová distribúcia kľúčov je teda v súčasnosti stopercentne bezpečnou metódou výmeny tajných kľúčov medzi dvoma používateľmi. Celý princíp tohto systému je koniec koncov založený na hlavných zákonoch kvantového sveta.

Ak sa tretia strana pokúsi ukradnúť prenesený kľúč, potom bude musieť vykonať meranie. Samotný proces merania teda určite vnesie do kľúča anomálie. A tieto anomálie budú legitímni účastníci programu okamžite vidieť.

To znamená, že autorizovaní účastníci prevodu môžu zverejniť a jednoducho skontrolovať, či nikto iný okrem nich nezmeral kľúč.

Väčšina protokolov kvantovej bezpečnosti bola založená na prenose jedného fotónu. Toto je hlavná podmienka utajenia.

Ale pred vývojom nemeckých vedcov boli zdrojmi jednotlivých fotónov veľmi zložité prístroje, zle kompatibilné s modernými elektronickými prístrojmi.

Vývoj nového kremíkového čipu

Vedecká skupina z centra. Helmholtz Dresden-Rosendolph a Drážďanská technická univerzita v priebehu mnohých experimentov získali systém generácia jednotlivých fotónov, kde sa ako základ zobral kremíkový čip (prakticky všetko moderné elektronika).

To sa stalo možné po tom, čo inžinieri pomocou urýchľovača umiestnili atómy uhlíka do kremíka. Počas tohto procesu vytvoril pár atómov uhlíka spolu s atómom kremíka syntetický atóm, ktorý bol schopný emitovať fotóny v infračervenom rozsahu s vlnovou dĺžkou 1,3 mikrónu.

Zároveň sú fotóny generované čipom dokonale rozložené pozdĺž skleneného vlákna.

Ukázalo sa, že laboratórna vzorka bola schopná generovať asi 100 000 jednotlivých fotónov za sekundu. Je to len preto, aby tento systém mohol plne fungovať, je potrebné ho ochladiť na teplotu 4 Kelviny.

Aké sú vyhliadky na vynález

V skutočnosti je tento vývoj ťažké preceňovať. Koniec koncov umožňuje takpovediac „zlúčiť“ existujúce technológie založené na kremíku s úplne novým vývojom.

To znamená, že sa možno čoskoro objavia takzvané kvantové procesory, opakovače a senzory založené na starom dobrom kremíku.

Ak sa vám materiál páčil, potom zdvihnite palce, prihláste sa na odber a komentujte materiál. Ďakujem za tvoju pozornosť!