Tyska forskare skapar kiselchip som kan avge fotoner

I en tid av universell datorisering och digitalisering är överföring av konfidentiell data en verklig huvudvärk. Modern kvantkryptografi kan garantera 100% säkerhet. Men det var nästan omöjligt att kombinera det med befintlig teknik.

Men ett forskargrupp från Tyskland har konstruerat en kiselbaserad enstaka infraröd fotonkälla som kan generera cirka 100 000 fotoner per sekund.

Denna utveckling gör det möjligt att kombinera kvantkryptografi med befintlig kiselteknologi.

Vad är kvantkryptografi

Först vill jag säga några ord om kvantkryptografi. Så Quantum Key Distribution är för närvarande en 100% säker metod för att utbyta hemliga nycklar mellan två användare. När allt kommer omkring är hela principen i detta system baserad på kvantvärldens huvudlagar.

När allt kommer omkring, om en tredje part försöker stjäla den överförda nyckeln, måste han göra en mätning. Så själva mätprocessen kommer säkert att införa avvikelser i nyckeln. Och dessa avvikelser kommer omedelbart att ses av de legitima deltagarna i programmet.

Det vill säga att auktoriserade deltagare i överföringen kan avslöja och helt enkelt kontrollera att ingen annan har mätt nyckeln förutom dem.

De flesta kvantsäkerhetsprotokoll har baserats på enstaka fotonöverföring. Detta är det viktigaste villkoret för sekretess.

Men före utvecklingen av tyska forskare var källorna till enstaka fotoner mycket komplexa enheter, dåligt kompatibla med moderna elektroniska enheter.

Utveckling av ett nytt kiselchip

Vetenskaplig grupp från centrumet. Helmholtz Dresden-Rosendolph och Dresden University of Technology erhöll systemet under många experiment generation av enstaka fotoner, där ett kiselchip togs som grund (praktiskt taget allt modernt elektronik).

Detta blev möjligt efter att ingenjörer placerade kolatomer i kisel med hjälp av en accelerator. Under denna process bildade ett par kolatomer tillsammans med en kiselatom en syntetisk atom som kunde sända ut fotoner i det infraröda området med en våglängd på 1,3 mikron.

I detta fall fördelas fotonerna som genereras av chipet perfekt längs glasfibern.

Laboratorieprovet visade sig kunna generera cirka 100 000 enskilda fotoner per sekund. Det är bara för att detta system ska fungera helt, det är nödvändigt att kyla det till en temperatur på 4 Kelvin.

Vilka är utsikterna för uppfinningen?

Faktum är att denna utveckling är svår att överskatta. När allt kommer omkring tillåter det så att säga att "slå samman" befintlig teknik baserad på kisel med helt nya utvecklingar.

Det är kanske de så kallade kvantprocessorerna, repeterarna och sensorerna baserade på gammalt bra kisel kommer snart att visas.

Om du gillade materialet, lägg sedan tummarna, prenumerera och kommentera materialet. Tack för din uppmärksamhet!