מדענים גרמנים יוצרים שבב סיליקון המסוגל להנפיק פוטונים
בעידן המחשוב והדיגיטליזציה האוניברסלית, העברת נתונים חסויים היא כאב ראש אמיתי. קריפטוגרפיה קוונטית מודרנית מסוגלת להבטיח 100% אבטחה. אבל כמעט אי אפשר היה לשלב את זה עם הטכנולוגיות הקיימות.
אך צוות מחקר מגרמניה הקים מקור פוטון אינפרא אדום יחיד מבוסס סיליקון המסוגל לייצר כמאה אלף פוטונים לשנייה.
פיתוח זה יאפשר שילוב של קריפטוגרפיה קוונטית עם טכנולוגיות סיליקון קיימות.
מהי קריפטוגרפיה קוונטית
ראשית, אני רוצה לומר כמה מילים על הצפנה קוונטית. אז הפצת קוונטים היא כיום שיטה מאובטחת להחלפת מפתחות סודיים בין שני משתמשים. אחרי הכל, כל העיקרון של מערכת זו מבוסס על החוקים העיקריים של העולם הקוונטי.
אחרי הכל, אם צד שלישי ינסה לגנוב את המפתח המשודר, אז הוא יצטרך לבצע מדידה. כך שתהליך המדידה עצמו בהחלט יכניס אנומליות למפתח. ואת החריגות הללו יראו מיד המשתתפים הלגיטימיים בתוכנית.
כלומר, משתתפים מורשים בהעברה יכולים לחשוף ופשוט לבדוק שאף אחד אחר לא מדד את המפתח חוץ מהם.
רוב פרוטוקולי האבטחה הקוונטיים התבססו על העברת פוטונים יחידה. זהו התנאי העיקרי לחשאיות.
רק לפני התפתחותם של מדענים גרמנים, מקורותיהם של פוטונים בודדים היו מכשירים מורכבים מאוד, התואמים בצורה גרועה למכשירים אלקטרוניים מודרניים.
פיתוח שבב סיליקון חדש
קבוצה מדעית מהמרכז. הלמהולץ דרזדן-רוזנדולף ואוניברסיטת דרזדן, במהלך ניסויים רבים, השיגו את המערכת דור של פוטונים בודדים, כאשר שבב סיליקון נלקח כבסיס (כמעט כולם מודרניים מכשירי חשמל).
אופטיקה אקספרס, 2020
זה התאפשר לאחר שמהנדסים הציבו אטומי פחמן בסיליקון באמצעות מאיץ. במהלך תהליך זה, צמד אטומי פחמן יחד עם אטום סיליקון יצרו אטום סינתטי שהצליח לפלוט פוטונים בתחום האינפרא אדום באורך גל של 1.3 מיקרון.
במקרה זה, הפוטונים שיוצר השבב מופצים בצורה מושלמת לאורך פיברגלס.
דגימת המעבדה הצליחה ליצור כ- 100,000 פוטונים בודדים בשנייה. זה רק על מנת שהמערכת הזו תפעל במלואה, יש צורך לקרר אותה לטמפרטורה של 4 קלווין.
מהם סיכויי ההמצאה
למעשה, קשה להעריך את ההתפתחות הזו. אחרי הכל, זה מאפשר, כביכול, "למזג" טכנולוגיות קיימות המבוססות על סיליקון עם פיתוחים חדשים לחלוטין.
כלומר, אולי יופיעו בקרוב מה שמכונה מעבדים קוונטיים, משחזרים וחיישנים המבוססים על סיליקון ישן וטוב.
אם אהבתם את החומר, הרימו את האגודלים, הירשמו והגיבו על החומר. תודה לך על תשומת הלב!