Gli scienziati tedeschi creano chip di silicio in grado di emettere fotoni

Nell'era dell'informatizzazione e della digitalizzazione universali, il trasferimento di dati riservati è un vero rompicapo. La moderna crittografia quantistica è in grado di garantire la sicurezza al 100%. Ma era quasi impossibile combinarlo con le tecnologie esistenti.

Ma un team di ricerca tedesco ha costruito una singola sorgente di fotoni a infrarossi a base di silicio in grado di generare circa 100.000 fotoni al secondo.

Questo sviluppo consentirà di combinare la crittografia quantistica con le tecnologie del silicio esistenti.

Cos'è la crittografia quantistica

Innanzitutto, voglio spendere alcune parole sulla crittografia quantistica. Quindi Quantum Key Distribution è attualmente un metodo sicuro al 100% per lo scambio di chiavi segrete tra due utenti. Dopotutto, l'intero principio di questo sistema si basa sulle leggi principali del mondo quantistico.

Dopotutto, se una terza parte cerca di rubare la chiave trasmessa, dovrà effettuare una misurazione. Quindi il processo di misurazione stesso introdurrà sicuramente delle anomalie nella chiave. E queste anomalie saranno immediatamente viste dai legittimi partecipanti al programma.

Cioè, i partecipanti autorizzati al trasferimento possono rivelare e semplicemente controllare che nessun altro abbia misurato la chiave tranne loro.

La maggior parte dei protocolli di sicurezza quantistica si è basata sulla trasmissione di un singolo fotone. Questa è la condizione principale per la segretezza.

Solo prima dello sviluppo degli scienziati tedeschi, le sorgenti dei singoli fotoni erano dispositivi molto complessi, scarsamente compatibili con i moderni dispositivi elettronici.

Sviluppo di un nuovo chip di silicio

Gruppo scientifico del Centro. Helmholtz Dresden-Rosendolph e l'Università della tecnologia di Dresda, nel corso di numerosi esperimenti, hanno ottenuto il sistema generazione di singoli fotoni, dove è stato preso come base un chip di silicio (praticamente tutto moderno elettronica).

Ciò è diventato possibile dopo che gli ingegneri hanno posizionato atomi di carbonio nel silicio utilizzando un acceleratore. Durante questo processo, una coppia di atomi di carbonio insieme a un atomo di silicio hanno formato un atomo sintetico in grado di emettere fotoni nella gamma dell'infrarosso con una lunghezza d'onda di 1,3 micron.

Allo stesso tempo, i fotoni generati dal chip sono perfettamente distribuiti lungo la fibra di vetro.

Il campione di laboratorio è stato in grado di generare circa 100.000 fotoni singoli al secondo. Questo è solo affinché questo sistema funzioni completamente, è necessario raffreddarlo a una temperatura di 4 Kelvin.

Quali sono le prospettive per l'invenzione

In effetti, questo sviluppo è difficile da sopravvalutare. Dopo tutto, consente, per così dire, di "fondere" le tecnologie esistenti basate sul silicio con sviluppi completamente nuovi.

Cioè, forse, i cosiddetti processori quantistici, ripetitori e sensori basati sul buon vecchio silicio appariranno presto.

Se ti è piaciuto il materiale, alza il pollice, iscriviti e commenta il materiale. Grazie per l'attenzione!