Udviklede en kvantechip på qudits for at skabe en sikker forbindelse

En gruppe amerikanske forskere ledet af ingeniører fra University of Pennsylvania præsenterede

teknologi til at generere qudits på en chip til kvantekryptografi og skabe sikker kommunikation.

Ingeniører har udviklet et hyperrumspin-orbit mikrolaser. Enheden bygger på tidligere arbejde fra videnskabsmænd, der har skabt vortex-mikrolasere, der finjusterer fotonernes orbitale vinkelmomentum.

Den nye enhed kan også manipulerefoton rotation. Evnen til at manipulere både det orbitale momentum og rotationen af ​​en elementær partikel på samme tid gør det muligt at generere qudits, forklarer forskerne.

Kunstnerisk illustration af en mikrolaserinstallation til generering af kudits. Billede: Penn Engineering

I traditionelle enheder som en enhedinformation bruger lidt, i kvante - en qubit. Mens den første tager værdien 1 eller 0, kan den anden også fungere i en superposition af disse to værdier.

Superposition fører til, at kvantemomentum kan ikke kopieres. I modsætning til algoritmisk kryptering, som blokerer hackere med kompleks matematik, er kvantekryptografi et fysisk system, der holder information sikker, forklarer udviklerne.

Qubits har dog også deres ulemper.Fordi de kun har to niveauer af superposition, har qubits begrænset lagerplads og lav modstand mod interferens. Fire-niveau qudits i den nye enhed øger den maksimale hastighed for den hemmelige nøgle til informationsudveksling fra 1 bit pr. puls til 2 bit pr. puls.

Ingeniører bemærker, at tidligere lignende systemerkun kunne skabes i et laboratorium med en masse sofistikeret udstyr. I den præsenterede enhed lykkedes det for første gang at kontrollere flere parametre for en partikel på én gang ved hjælp af en lille chip.

Læs mere:

En magnetisk storm er ved at ramme Jorden

Skabt et navigationssystem, der er mere præcist end GPS

En gammel amulet omskrev historien om Europas mest mystiske sprog