Viens fotonu avots, ko izstrādājuši Austrālijas fiziķi, varētu radīt vairāk nekā 10 miljonus tonnu fotonu dzīvības.
Sešstūra bora nitrīds un iepriekš izmantotsLai izveidotu atsevišķu fotonu avotu, kas var darboties istabas temperatūrā, atzīmē pētnieki. Taču līdz šim nevienam nav izdevies sasniegt ierīces praktiskajai pielietošanai nepieciešamo efektivitāti.
“Kā likums, lai uzlabotu avotus, pamatojoties uzBora nitrīds izmanto precīzu emitētāja pozicionēšanu vai nanotehnoloģiju, saka Helēna Zenga, Sidnejas Tehnoloģiju universitātes pētniece un darba līdzautore. "Tas padara ierīces sarežģītas, grūti mērogojamas un nepieejamas masveida ražošanai."
Tā vietā Zeng un viņas kolēģi izmantoja cieto iegremdēšanas objektīvu, lai fokusētu fotonus, kas nāk no viena fotona emitētāja. Šīs lēcas ir komerciāli pieejamas un viegli izgatavojamas.
Pētnieki ir apvienojuši savu jauno avotuatsevišķi fotoni ar pielāgotu rokas konfokālo mikroskopu, kas mēra atsevišķus fotonus istabas temperatūrā. Izstrādātā sistēma var veikt šifrēšanu, pamatojoties uz kvantu sadalītajām atslēgām.
Viens fotona avots un konfokālsMikroskops ir ievietots izturīgā korpusā, kura izmēri ir tikai 50 x 50 cm. Ierīces svars ir aptuveni 10 kg. Ierīces korpuss aizsargā avotu no vibrācijām un izkliedētas gaismas.
Attēls: Helēna Zenga, Sidnejas Tehnoloģiju universitāte
“Mūsu ierīci ir vieglāk lietot un vēl daudz vairākmazāki nekā tradicionālie optiskie galdi, kas aizņem veselas laboratorijas,” saka Zengs. "To var izmantot ar kvantu skaitļošanas sistēmām un pielāgot darbam ar esošo telekomunikāciju infrastruktūru."
Jauna atsevišķu fotonu avota pārbaude, saskaņā arSaskaņā ar izstrādātāju teikto, viņi parādīja, ka tas var sasniegt vienu fotonu savākšanas ātrumu 10,7 Hz, vienlaikus saglabājot izcilu tīrību. Tas nozīmē, ka iespēja pārraidīt vairākus fotonus vienā impulsā ir ārkārtīgi zema. Ierīce uzrādīja stabilu darbību vairākas stundas.
Zinātnieki arī ir pierādījuši spējuierīces kvantu šifrēšanas veikšanai. Informācija, kas aizsargāta ar kvantu atslēgu sadalījumu ar atkārtošanās frekvenci 20 MHz, ir veiksmīgi pārsūtīta vairāku kilometru attālumā no avota.
Kvantu atslēgu sadalījums irinformācijas drošības metode, kas ir izturīga pret uzlaušanu. Gaismas kvantu īpašības tiek izmantotas datu šifrēšanai un atšifrēšanai. Lai izveidotu šādas sistēmas, ir nepieciešami uzticami un spilgti avoti, kas izstaro gaismu atsevišķu fotonu ķēdes veidā. Lielākā daļa mūsdienu viena fotona avotu labi darbojas tikai kriogēnās temperatūrās simtiem grādu zem nulles, kas ierobežo šādu ierīču praktisko pielietojumu.
Lasīt vairāk
"Piektais elements" pastāv: jauns eksperiments apstiprinās, ka informācija ir būtiska
Herpetologi ir atklājuši, kāpēc čūskas nenosmok, kad tās aizrīties un norij savu upuri
Parādījās pirmās vīriešu kontracepcijas tabletes, kuru efektivitāte ir 99%