Fotoni unici dintr-un cip de siliciu Sursă nouă pentru particulele de lumină cuantică - ScienceDaily

Sursă nouă pentru particulele de lumină cuantice

Tehnologia cuantică are o mare promisiune: la doar câțiva ani de acum înainte, computerele cuantice vor revoluționa căutările în baze de date, sistemele AI și simulările de calcul. Astăzi deja, criptografia cuantică poate garanta un transfer de date absolut sigur, deși cu limitări. Cea mai mare compatibilitate posibilă cu electronica noastră actuală bazată pe siliciu va fi un avantaj cheie. Și tocmai acolo fizicienii de la Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) și TU Dresden au făcut progrese remarcabile: echipa a proiectat o sursă de lumină pe bază de siliciu pentru a genera fotoni unici care se propagă bine în fibrele de sticlă.

fotoni

Tehnologia cuantică se bazează pe capacitatea de a controla comportamentul particulelor cuantice cât mai precis posibil, de exemplu prin blocarea atomilor individuali în capcane magnetice sau prin trimiterea particulelor de lumină individuale - numite fotoni - prin fibrele de sticlă. Aceasta din urmă stă la baza criptografiei cuantice, o metodă de comunicare care este, în principiu, rezistentă la atingere: Orice potențial hoț de date care interceptează fotonii le distruge inevitabil proprietățile cuantice. Expeditorii și receptorii mesajului vor observa acest lucru și pot opri transmiterea compromisă în timp.

Acest lucru necesită surse de lumină care furnizează fotoni unici. Astfel de sisteme există deja, în special pe bază de diamante, dar au un singur defect: „Aceste surse de diamante pot genera fotoni doar la frecvențe care nu sunt potrivite pentru transmiterea fibrei optice”, explică fizicianul HZDR Dr. Georgy Astakhov. „Ceea ce reprezintă o limitare semnificativă pentru utilizarea practică”. Așadar, Astakhov și echipa sa au decis să folosească un material diferit - materialul electronic de bază, siliciu.