Есть конспект?
Пришлите нам!

Квантовый прыжок в защите internet


КВАНТОВЫЙ ПРЫЖОК В ЗАЩИТЕ INTERNET

Одиночные фотоны, переносящиеся по волоконно-оптическому кабелю, являются самой современной и скоростной передачей информации.

Но волоконная оптика приносит и свои проблемы. Очевидно, хакеры могли бы использовать делители пучка, чтобы отклонить потоки индикатора и самому обращаться к конфиденциальной информации без риска обнаружить себя. Но если бы сообщение нес не пучок, а одинокий фотон - самая маленькая дискретная световая энергия, называемая квантом - было бы проще обнаружить вторженцев.

Если Вы имеете только один фотон в импульсе, Вы немедленно узнаете, что злоумышленник проник в Вашу систему, потому что получатель с противоположенной стороны сообщит, что полученные им данные были испорчены, говорит Профессор химии Станфорда - Морнер.

Он и доктор Брахим Лоунис, были первыми, кто использовал лазеры, чтобы заставить одиночные молекулы испускать одиночные фотоны по требованию и при комнатной температуре.

"В то время как квантовая связь все еще может подвергаться вмешательству", Морнер говорит, что "стремится обеспечить окончательный и безопасный способ передачи информации. В последующие 5 - 10 лет, мы можем использовать квантовую информационную технологию, чтобы послать сообщения по каналам из одного фотона одновременно. Или мы можем применить квантовое шифрование, которое использует сигналы от одиночного фотона, чтобы передать электронный "ключ", чтобы декодировать зашифрованные сообщения".

Ослабление мощности лазерного пучка - это неэффективный способ произвести одиночные фотоны. "Вы главным образом получите нулевые фотоны в импульсе или очень малую вероятность одного фотона в импульс, а уж вероятность двух фотонов в импульсе - вообще минимальна", говорит Морнер.

Система передачи Морнера и Лоуниса намного более эффективны. Она может производить одиночные фотоны в 86% импульсов из 100. Оставшиеся 14% импульсов уходят пустыми или с двумя фотонами. Это почти обнуляет вероятность излучения с двумя фотонами. Поэтому, данная методика может использоваться, чтобы гарантировать иммунитет квантовой связи против вмешательства хакера.

Система работает таким образом, что емкости с эфирным маслом воспроизводится из одиночной молекулы фотон. Но это - не классический источник света подобно лампе накаливания, где непрерывная элементарная нить лампочки нагревается и излучает множество хаотически направленных фотонов. Этот источник света квантово - механический, который испускает только один фотон одновременно.

Простота и качественное отличие этой идеи состоит в том, что даже простой прибор при комнатной температуре может генерировать этот квантовый механический источник света.

Как это работает? Короткие, быстрые импульсы-индикаторы инфракрасного диапазона выстреливаются из лазера. Но красный - это не энергетически устойчивая длина волны, поэтому импульсы затем путешествуют через устройство называемое вторым генератором гармоник, которое разделяет выходящие потоки на половину их длины волны и удваивает их энергию. В результате, выходящие потоки импульсов-индикаторов - зеленые, что вполне достаточно для проверки состоятельности эксперимента.

Индикатор вводит сканирующий конфокальный микроскоп, который сосредотачивает пучок на разбавленном тонком кристаллическом слое. Тонкий слой сделан очень малым числом terrylene-молекул, которые внедряются в кристаллическую структуру p-terphenyl-молекул.

Перемещая лазер, ученые могут нацеливать пучок на terrylene-молекуле. Индикатор ударяется об одиночную молекулу, которая обладает свойствами "накачки" (от ее основного состояния покоя до возбужденного состояния), выпуская при этом одиночный фотон.

В 1989, его группа в корпорации IBM была первой, кто использовал лазеры, чтобы выбирать, исследовать и измерять свойства индивидуальных молекул.

Практические источники с одиночным фотоном могут быть осуществлены в реальных системах связи через 5 - 10 лет, утверждает Морнер.


Dr.BoT© Konspektiruem.ru