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2018-07-18 16:44 |
更快的單光子可以實(shí)現(xiàn)完全的數(shù)據(jù)安全
謝菲爾德大學(xué)的研究人員已經(jīng)解決了量子物理學(xué)中的一個(gè)關(guān)鍵難題，這將有助于使數(shù)據(jù)傳輸完全安全。 R\Q %_~1
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該研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種產(chǎn)生非�？焖俚膯喂庾庸饷}沖的方法。每個(gè)光子或光的粒子代表二進(jìn)制代碼的1比特——計(jì)算機(jī)的基本語(yǔ)言。這些光子不能在不干擾它們的情況下，攔截這些光子，以便警告發(fā)送者有什么地方出錯(cuò)了。 .N+xpxdG,
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安全數(shù)據(jù)已經(jīng)被加密了，但如果“竊聽(tīng)者”能夠攔截包含代碼細(xì)節(jié)的信號(hào)，那么理論上他們可以訪問(wèn)和解碼其余的信息。 fVN}7PH7+
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單光子脈沖提供了完全的安全性，因?yàn)槿魏胃`聽(tīng)都會(huì)被立即檢測(cè)到，但是科學(xué)家們一直在努力快速地生成單光子脈沖，以足夠的速度傳輸大量數(shù)據(jù)。 =91'.c<
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在一項(xiàng)發(fā)表于Nature Nanotechnology（“High Purcell factor generation of coherent on-chip single photons”）上的新研究中，謝菲爾德研究小組采用了一種稱為Purcell效應(yīng)的現(xiàn)象，來(lái)非常迅速地產(chǎn)生光子。將稱為量子點(diǎn)的納米晶體放置在較大晶體內(nèi)的空腔內(nèi) - 半導(dǎo)體芯片。然后用激光轟擊量子點(diǎn)，使其吸收能量。然后，這種能量以光子的形式發(fā)射。 D&^ :hs@
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將納米晶體放置在非常小的空腔內(nèi)，使激光在空腔內(nèi)壁反彈。這加速了Purcell效應(yīng)產(chǎn)生光子。一個(gè)問(wèn)題是攜帶數(shù)據(jù)信息的光子很容易與激光混淆。謝菲爾德的研究人員通過(guò)將光子從空腔和芯片內(nèi)輸送出去來(lái)克服這一問(wèn)題，從而將兩種不同類型的脈沖分開(kāi)。 D!sSe|sL^
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通過(guò)這種方式，該研究團(tuán)隊(duì)成功地使光子發(fā)射速率比不使用Purcell效應(yīng)的速度快50倍。雖然這不是迄今為止最快的光子光脈沖，但它具有至關(guān)重要的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗a(chǎn)生的光子都是相同的 - 這是許多量子計(jì)算應(yīng)用的基本品質(zhì)。 p.\KmEx
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