Němečtí vědci vytvářejí křemíkový čip schopný emitovat fotony

V době univerzální automatizace a digitalizace je přenos důvěrných dat skutečnou bolestí hlavy. Moderní kvantová kryptografie je schopna zaručit 100% bezpečnost. Bylo však téměř nemožné jej kombinovat se stávajícími technologiemi.

Výzkumný tým z Německa však zkonstruoval jediný infračervený fotonový zdroj na bázi křemíku, který je schopen generovat přibližně 100 000 fotonů za sekundu.

Tento vývoj umožní kombinovat kvantovou kryptografii s existujícími křemíkovými technologiemi.

Co je to kvantová kryptografie

Nejprve chci říci pár slov o kvantové kryptografii. Kvantová distribuce klíčů je tedy v současné době 100% bezpečnou metodou výměny tajných klíčů mezi dvěma uživateli. Koneckonců, celý princip tohoto systému je založen na hlavních zákonech kvantového světa.

Koneckonců, pokud se třetí strana pokusí ukrást přenesený klíč, bude muset provést měření. Samotný proces měření tedy jistě zavede do klíče anomálie. A tyto anomálie budou oprávněnými účastníky programu okamžitě vidět.

To znamená, že oprávnění účastníci převodu mohou zveřejnit a jednoduše zkontrolovat, že kromě nich nikdo jiný klíč neměřil.

Většina protokolů kvantové bezpečnosti byla založena na přenosu jednotlivých fotonů. To je hlavní podmínka utajení.

Ale před vývojem německých vědců byly zdroji jednotlivých fotonů velmi složitá zařízení, špatně kompatibilní s moderními elektronickými zařízeními.

Vývoj nového křemíkového čipu

Vědecká skupina z centra. Helmholtz Dresden-Rosendolph a Dresden University of Technology, v průběhu mnoha experimentů, získali systém generace jednotlivých fotonů, kde byl jako základ použit křemíkový čip (prakticky všechny moderní elektronika).

To bylo možné poté, co inženýři pomocí urychlovače umístili atomy uhlíku do křemíku. Během tohoto procesu vytvořil pár atomů uhlíku spolu s atomem křemíku syntetický atom, který byl schopen emitovat fotony v infračervené oblasti s vlnovou délkou 1,3 mikronu.

V tomto případě jsou fotony generované čipem dokonale rozloženy podél skleněných vláken.

Ukázalo se, že laboratorní vzorek je schopen generovat asi 100 000 jednotlivých fotonů za sekundu. Je to jen proto, aby tento systém plně fungoval, je nutné jej ochladit na teplotu 4 kelviny.

Jaké jsou vyhlídky na vynález

Ve skutečnosti je těžké tento vývoj přeceňovat. Koneckonců umožňuje takřka „sloučit“ stávající technologie založené na křemíku se zcela novým vývojem.

Možná se tedy brzy objeví takzvané kvantové procesory, opakovače a senzory založené na starém dobrém křemíku.

Pokud se vám materiál líbil, pak zvedněte palce, přihlaste se k odběru a komentujte materiál. Děkuji za pozornost!