Sursa unică de fotoni, dezvoltată de fizicienii australieni, poate produce mai mult de 10 milioane.
Nitrură de bor hexagonală și utilizată anteriorpentru a crea o sursă de fotoni unici care pot funcționa la temperatura camerei, notează cercetătorii. Cu toate acestea, până acum nimeni nu a reușit să atingă eficiența necesară pentru aplicarea practică a dispozitivului.
„De regulă, pentru a îmbunătăți sursele pe bazaNitrura de bor folosește poziționarea precisă a emițătorului sau a nanotehnologiei, spune Helen Zeng, cercetător la Universitatea de Tehnologie din Sydney și coautor al lucrării. „Acest lucru face ca dispozitivele să fie complexe, dificil de scalat și inaccesibile pentru producția de masă.”
În schimb, Zeng și colegii ei au folosit o lentilă de imersie dură pentru a focaliza fotonii proveniți de la un emițător cu un singur foton. Aceste lentile sunt disponibile comercial și ușor de fabricat.
Cercetătorii și-au combinat noua sursăfotoni unici cu un microscop confocal portabil personalizat care măsoară fotoni unici la temperatura camerei. Sistemul dezvoltat poate efectua criptare bazată pe chei distribuite cuantice.
Sursă unică de fotoni și confocalăMicroscopul este găzduit într-o carcasă rezistentă care măsoară doar 50 x 50 cm.Greutatea aparatului este de aproximativ 10 kg. Carcasa dispozitivului protejează sursa de vibrații și lumina împrăștiată.
Imagine: Helen Zeng, Universitatea de Tehnologie din Sydney
„Dispozitivul nostru este mai ușor de utilizat și mult mai multmai mici decât mesele optice tradiționale care ocupă laboratoare întregi”, spune Zeng. „Poate fi folosit cu sisteme de calcul cuantic și adaptat pentru a funcționa cu infrastructura de telecomunicații existentă.”
Testarea unei noi surse de fotoni unici, conformPotrivit dezvoltatorilor, ei au arătat că poate atinge rate de colectare a unui singur foton de 10,7 Hz, menținând în același timp o puritate excelentă. Aceasta înseamnă că probabilitatea de a transmite mai mulți fotoni într-un singur impuls este extrem de mică. Dispozitivul a arătat o funcționare stabilă timp de câteva ore.
Oamenii de știință au demonstrat, de asemenea, capacitateadispozitive pentru a realiza criptarea cuantică. Informațiile protejate de distribuția cheii cuantice cu o rată de repetiție de 20 MHz au fost transmise cu succes pe o distanță de câțiva kilometri de la sursă.
Distribuția cheii cuantice estemetoda de securitate a informatiilor rezistenta la hacking. Proprietățile cuantice ale luminii sunt folosite pentru a cripta și decripta datele. Pentru a construi astfel de sisteme, sunt necesare surse fiabile și luminoase care emit lumină sub forma unui lanț de fotoni unici. Majoritatea surselor moderne de un singur foton funcționează bine doar la temperaturi criogenice de sute de grade sub zero, ceea ce limitează aplicarea practică a unor astfel de dispozitive.
Citeste mai mult
„Al cincilea element” există: un nou experiment va confirma că informațiile sunt materiale
Herpetologii au descoperit de ce șerpii nu se sufocă atunci când își sufocă și își înghit prada
Au apărut primele pilule contraceptive masculine, eficacitatea lor este de 99%