Опростен генератор на фотони проправя път за квантовия интернет
Устройство “две в едно ” излъчва и поляризира фотоните
Нов способ за генериране на кръгово поляризирани единични фотони проправя пътя за прогрес в квантовата връзка и евентуален свръхсигурен квантов интернет
(илюстрация: Los Alamos National Laboratory)
За задачите на квантовата връзка и криптографията са нужни източници на единични фотони. Това не е проблем, само че решението изисква обемисто съоръжение, в това число най-силните магнити. Сега учени от Съединени американски щати опростиха задачата, създавайки устройство “две в едно ” – то по едно и също време излъчва единични фотони и им дава кръгова поляризация. За предаване на кодирани данни просто би трябвало да бъде прибавен модулатор и на изхода ще се получи изцяло предпазена връзка.
Традиционно източниците на единични поляризирани фотони се генерират в мощно магнитно поле. Това решение е използвано в лаборатории, само че е изцяло неуместно за компактни устройства с практическо приложение.
Група учени, ръководени от откриватели в Националната лаборатория в Лос Аламос, сътвориха устройство, което работи без мощни магнити, заяви SciTechDaily. За задачата учените свързали два полупроводника тънки колкото атом и създали вдлъбнатини в горния материал, който се съставлява пласт волфрамов диселенид (WSe2), а долният, малко по-дебел материал, е магнитно съединяване на никел-фосфорен трисулфид (NiPS3).
Вдлъбнатините с диаметър към 400 нм и дълбочина към 1 нм са направени благодарение на атомно-силов микроскоп. На материал колкото човешки косъм елементарно могат да се поберат към 200 такива вдлъбнатини. Те основават освен физически ями, само че и спадове в евентуалната сила на плоскостта на материала. Под действието на лазер, електрони от волфрамов диселенид се вливат в тези вдлъбнатини, а тяхното взаимоотношение генерира единични фотони.
Но под всяка ямка лежи монослой от магнитен материал, който задава поляризационния вектор за фотоните, предавани от вдлъбнатината. Всички фотони, генерирани от ямите, получават “безплатно ” кръгова поляризация. А съществуването на поляризация е ключът към предаването на данни.
още по темата
Необходимо е единствено да се усвои модулирането на тази характерност – задача, която се взема решение относително просто. Ако към подобен генератор се прикрепят вълноводи, тогава потоците от единични поляризирани и модулирани фотони могат да бъдат ориентирани на всички места – даже в микрочип за осъществяване на калкулации или в оптичен информационен канал за предаване на другия завършек на Земята.
„ Нашето проучване демонстрира, че еднослоен полупроводник може да излъчва кръгово поляризирана светлина без помощта на външно магнитно поле “, споделят създателите на създаването, оповестена в Nature.
„ Преди това този резултат се постигаше единствено благодарение на мощни магнитни полета, основани от обемисти свръхпроводящи магнити, посредством свързване на квантови излъчватели с доста комплицирани наномащабни фотонни структури или посредством инжектиране на спин-поляризирани носители в квантови излъчватели. Предимството на нашия метод за взаимоотношение на къси дистанции е, че е на ниска цена за произвеждане и благонадежден ”, разясняват те.
„ Имайки източник, който ни разрешава да генерираме поток от единични фотони и по едно и също време да вкарваме поляризация, ние в действителност комбинирахме две устройства в едно “, обобщават учените.
Нов способ за генериране на кръгово поляризирани единични фотони проправя пътя за прогрес в квантовата връзка и евентуален свръхсигурен квантов интернет
(илюстрация: Los Alamos National Laboratory)
За задачите на квантовата връзка и криптографията са нужни източници на единични фотони. Това не е проблем, само че решението изисква обемисто съоръжение, в това число най-силните магнити. Сега учени от Съединени американски щати опростиха задачата, създавайки устройство “две в едно ” – то по едно и също време излъчва единични фотони и им дава кръгова поляризация. За предаване на кодирани данни просто би трябвало да бъде прибавен модулатор и на изхода ще се получи изцяло предпазена връзка.
Традиционно източниците на единични поляризирани фотони се генерират в мощно магнитно поле. Това решение е използвано в лаборатории, само че е изцяло неуместно за компактни устройства с практическо приложение.
Група учени, ръководени от откриватели в Националната лаборатория в Лос Аламос, сътвориха устройство, което работи без мощни магнити, заяви SciTechDaily. За задачата учените свързали два полупроводника тънки колкото атом и създали вдлъбнатини в горния материал, който се съставлява пласт волфрамов диселенид (WSe2), а долният, малко по-дебел материал, е магнитно съединяване на никел-фосфорен трисулфид (NiPS3).
Вдлъбнатините с диаметър към 400 нм и дълбочина към 1 нм са направени благодарение на атомно-силов микроскоп. На материал колкото човешки косъм елементарно могат да се поберат към 200 такива вдлъбнатини. Те основават освен физически ями, само че и спадове в евентуалната сила на плоскостта на материала. Под действието на лазер, електрони от волфрамов диселенид се вливат в тези вдлъбнатини, а тяхното взаимоотношение генерира единични фотони.
Но под всяка ямка лежи монослой от магнитен материал, който задава поляризационния вектор за фотоните, предавани от вдлъбнатината. Всички фотони, генерирани от ямите, получават “безплатно ” кръгова поляризация. А съществуването на поляризация е ключът към предаването на данни.
още по темата
Необходимо е единствено да се усвои модулирането на тази характерност – задача, която се взема решение относително просто. Ако към подобен генератор се прикрепят вълноводи, тогава потоците от единични поляризирани и модулирани фотони могат да бъдат ориентирани на всички места – даже в микрочип за осъществяване на калкулации или в оптичен информационен канал за предаване на другия завършек на Земята.
„ Нашето проучване демонстрира, че еднослоен полупроводник може да излъчва кръгово поляризирана светлина без помощта на външно магнитно поле “, споделят създателите на създаването, оповестена в Nature.
„ Преди това този резултат се постигаше единствено благодарение на мощни магнитни полета, основани от обемисти свръхпроводящи магнити, посредством свързване на квантови излъчватели с доста комплицирани наномащабни фотонни структури или посредством инжектиране на спин-поляризирани носители в квантови излъчватели. Предимството на нашия метод за взаимоотношение на къси дистанции е, че е на ниска цена за произвеждане и благонадежден ”, разясняват те.
„ Имайки източник, който ни разрешава да генерираме поток от единични фотони и по едно и също време да вкарваме поляризация, ние в действителност комбинирахме две устройства в едно “, обобщават учените.
Източник: technews.bg
КОМЕНТАРИ