Den enkelte fotonkilde, udviklet af australske fysikere, kan producere mere end 10 mio.
Hexagonal bornitrid og tidligere brugtat skabe en kilde til enkelte fotoner, der kan fungere ved stuetemperatur, bemærker forskerne. Imidlertid har ingen hidtil været i stand til at opnå den effektivitet, der kræves til den praktiske anvendelse af enheden.
“Som regel at forbedre kilder baseret påBornitrid bruger præcis positionering af emitteren eller nanoteknologi, siger Helen Zeng, forsker ved University of Technology Sydney og medforfatter til arbejdet. "Dette gør enheder komplekse, svære at skalere og uden for rækkevidde for masseproduktion."
I stedet brugte Zeng og hendes kolleger en hård nedsænkningslinse til at fokusere de fotoner, der kom fra en enkelt-foton-emitter. Disse linser er kommercielt tilgængelige og nemme at fremstille.
Forskere har kombineret deres nye kildeenkeltfotoner med et brugerdefineret håndholdt konfokalmikroskop, der måler enkeltfotoner ved stuetemperatur. Det udviklede system kan udføre kryptering baseret på kvantedistribuerede nøgler.
Enkelt fotonkilde og konfokalMikroskopet er anbragt i et slidstærkt etui, der kun måler 50 x 50 cm. Enhedens vægt er omkring 10 kg. Enhedshuset beskytter kilden mod vibrationer og spredt lys.
Billede: Helen Zeng, University of Technology Sydney
"Vores enhed er nemmere at bruge og meget meremindre end traditionelle optiske borde, der fylder hele laboratorier,” siger Zeng. "Det kan bruges med kvantecomputersystemer og tilpasses til at arbejde med eksisterende telekommunikationsinfrastruktur."
Test af en ny kilde til enkelte fotoner, iflgIfølge udviklerne viste de, at den kan opnå en enkelt fotonopsamlingshastighed på 10,7 Hz, mens den bibeholder fremragende renhed. Det betyder, at sandsynligheden for at transmittere flere fotoner i en puls er ekstremt lille. Enheden viste stabil drift i flere timer.
Forskere har også demonstreret evnenenheder til at udføre kvantekryptering. Information beskyttet af kvantenøglefordeling med en gentagelseshastighed på 20 MHz er blevet transmitteret over en afstand på flere kilometer fra kilden.
Kvantenøglefordeling erinformationssikkerhedsmetode, der er modstandsdygtig over for hacking. Lysets kvanteegenskaber bruges til at kryptere og dekryptere data. For at konstruere sådanne systemer kræves pålidelige og klare kilder, der udsender lys i form af en kæde af enkelte fotoner. De fleste moderne enkeltfotonkilder fungerer kun godt ved kryogene temperaturer hundreder af grader under nul, hvilket begrænser den praktiske anvendelse af sådanne enheder.
Læs mere
Det "femte element" eksisterer: et nyt eksperiment vil bekræfte, at information er væsentlig
Herpetologer har opdaget, hvorfor slanger ikke kvæles, når de kvæles og sluger deres bytte
De første mandlige p-piller dukkede op, deres effektivitet er 99%