ابتكر علماء ألمان شريحة سيليكون قادرة على إصدار فوتونات

في عصر الحوسبة العالمية والرقمنة ، يعد نقل البيانات السرية مشكلة حقيقية. التشفير الكمي الحديث قادر على ضمان أمن بنسبة 100٪. لكن كان من المستحيل تقريبًا دمجها مع التقنيات الحالية.

لكن فريقًا بحثيًا في ألمانيا أنشأ مصدرًا واحدًا للفوتون بالأشعة تحت الحمراء من السيليكون قادرًا على توليد ما يقرب من 100000 فوتون في الثانية.

سيسمح هذا التطور بدمج التشفير الكمي مع تقنيات السيليكون الحالية.

ما هو التشفير الكمي

أولاً ، أود أن أقول بضع كلمات عن التشفير الكمي. لذا فإن Quantum Key Distribution هو حاليًا طريقة آمنة بنسبة 100٪ لتبادل المفاتيح السرية بين مستخدمين. بعد كل شيء ، يعتمد المبدأ الكامل لهذا النظام على القوانين الرئيسية للعالم الكمي.

بعد كل شيء ، إذا حاول طرف ثالث سرقة المفتاح المرسل ، فسيحتاج إلى إجراء قياس. لذا فإن عملية القياس نفسها ستدخل بالتأكيد حالات شاذة في المفتاح. وسوف يرى المشاركون الشرعيون في البرنامج هذه الحالات الشاذة على الفور.

أي ، يمكن للمشاركين المصرح لهم في النقل الكشف والتحقق ببساطة من عدم قيام أي شخص آخر بقياس المفتاح باستثناءهم.

استندت معظم بروتوكولات الأمن الكمومي إلى نقل الفوتونات المفردة. هذا هو الشرط الرئيسي للسرية.

فقط قبل تطور العلماء الألمان ، كانت مصادر الفوتونات الفردية أجهزة معقدة للغاية ، وغير متوافقة بشكل جيد مع الأجهزة الإلكترونية الحديثة.

تطوير شريحة سيليكون جديدة

مجموعة علمية من المركز. حصل هيلمهولتز درسدن-روزندولف وجامعة دريسدن للتكنولوجيا ، في سياق العديد من التجارب ، على النظام جيل من الفوتونات الفردية ، حيث تم أخذ رقاقة السيليكون كأساس (كلها تقريبًا حديثة إلكترونيات).

أصبح هذا ممكنًا بعد أن وضع المهندسون ذرات الكربون في السيليكون باستخدام معجل. خلال هذه العملية ، شكل زوج من ذرات الكربون مع ذرة السيليكون ذرة اصطناعية قادرة على إصدار فوتونات في نطاق الأشعة تحت الحمراء بطول موجة يبلغ 1.3 ميكرون.

في نفس الوقت ، يتم توزيع الفوتونات التي تولدها الرقاقة بشكل مثالي على طول الألياف الزجاجية.

كانت العينة المختبرية قادرة على توليد حوالي 100000 فوتون منفرد في الثانية. هذا فقط لكي يعمل هذا النظام بشكل كامل ، من الضروري تبريده إلى درجة حرارة 4 كلفن.

ما هي احتمالات الاختراع

في الواقع ، من الصعب المبالغة في تقدير هذا التطور. بعد كل شيء ، فإنه يسمح ، إذا جاز التعبير ، "بدمج" التقنيات الحالية القائمة على السيليكون مع التطورات الجديدة تمامًا.

هذا ، ربما ، ما يسمى بالمعالجات الكمومية والمكررات وأجهزة الاستشعار القائمة على السيليكون القديم الجيد ستظهر قريبًا.

إذا كنت تحب المادة ، فرفع إبهامك واشترك وعلق على المادة. شكرا لاهتمامكم!