Desenvolveu um chip quântico em qudits para criar uma conexão segura

Um grupo de pesquisadores americanos liderados por engenheiros da Universidade da Pensilvânia apresentou

tecnologia para gerar kudits em um chip para criptografia quântica e criar comunicações seguras.

Engenheiros desenvolveram um hiperespaçomicrolaser de órbita giratória. O dispositivo se baseia em trabalhos anteriores de cientistas que criaram microlasers de vórtice que ajustam o momento angular orbital dos fótons.

O novo dispositivo também pode manipularrotação de fótons. A capacidade de manipular o momento orbital e a rotação de uma partícula elementar ao mesmo tempo possibilita a geração de qudits, explicam os cientistas.

Ilustração artística de instalação de microlaser para geração de kudits. Imagem: Penn Engenharia

Em dispositivos tradicionais como uma unidadea informação usa um bit, em quantum - um qubit. Enquanto a primeira assume o valor 1 ou 0, a segunda também pode funcionar na superposição desses dois valores.

A superposição leva ao fato de que o quantumimpulso não pode ser copiado. Ao contrário da criptografia algorítmica, que bloqueia hackers com matemática complexa, a criptografia quântica é um sistema físico que mantém as informações seguras, explicam os desenvolvedores.

No entanto, os qubits também têm suas desvantagens.Por terem apenas dois níveis de superposição, os qubits têm espaço de armazenamento limitado e baixa resistência a interferências. Qudits de quatro níveis no novo dispositivo aumentam a velocidade máxima da chave secreta para troca de informações de 1 bit por pulso para 2 bits por pulso.

Os engenheiros observam que sistemas anteriormente semelhantessó poderia ser criado em um laboratório com muitos equipamentos sofisticados. No dispositivo apresentado, pela primeira vez, eles conseguiram controlar vários parâmetros de uma partícula ao mesmo tempo usando um minúsculo chip.

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