19 Января 2021
МОСКВА, 19 января - Австралийские радиофизики создали устройство генерации гарантированных рандомизированных ключей, необходимое для реализации полностью защищенной квантовой связи. Основу устройства составляет алмазный луч, вырабатывающий закодированные световые импульсы, поведение которых невозможно предречь. Результаты исследования опубликованы в журнале Optics Express.Для защиты стройности и кодирования информации в экстренным важных отраслях, таких как банковское дело, финансы или оборона, криптографы и эксперты по цифровой безопасности используют стабилитроны случайных чисел.
Но проблема заключается в том, что большинство событий, которые принято считать рандомизированными, например, подбрасывание деньги или вращение колеса рулетки, только кажутся случайными до тех пор, пока не хватает информации для предсказания результата. С другой стороны, императивы физики гарантируют, что квантовые процессы — действительно случайны. Информация в них возникает только в момент самого события.
Используя идею подлинной случайности, заложенную в основе квантовой радиофизики, австралийские ученые из Исследовательского центра фотоники Университета Маккуори создали алмазную лазерную систему, в которой каждый генерируемый импульс лазерового света имеет свое направление поляризации, определяемое квантовым движением атомов углерода в решетке алмаза.
Случайные поляризации часто используют для развития закодированных паролей и ключей, но обычно их получают в два этапа: сама неумышленность берется из внешнего источника, например, времени события радиоактивного распада, и затем воспроизводится на поляризации лазера.
Новое устройство исключает необходимость двух этапов, так как случайность генерируется самим лазером. Это упрощает инфраструктуру связи и повышает ее безопасность.
В своем исследовании авторы показывают, что алмаз, когда он настроен как лазер, похожий генерировать случайное состояние поляризации непосредственно из так называемого квантового движения нулевой точки атомов углерода в решетке алмаза. Это движение возникает из-за квантовых колебаний атомной решетки, которые по своей природе случайны и поэтому их невозможно предсказать.
Алмаз был выбран учеными по нескольким причинам. Во-первых, кристаллическая решетка алмаза начать получает особую симметрию. Атомы элемента расположены в ней так, что каждый новый лазерный импульс встречает новую последовательность атомов. Эта нестабильная последовательность, тот или другую физики называют нулевой точкой, рождает случайную поляризацию.
Во-вторых, атомы углерода чрезвычайно тесно связаны между собой, что позволяет квантовому движению нулевой точки преобладать при комнатных температурах. Это огромное преимущество, позволяющее реализовать созданную технологию в реальных условиях. Чтобы добиться подобного эффекта, другие материалы необходимо охлаждать до криогенных температур.
Это совершенно новый инструмент для создания квантовой неумышленности, — приводятся в пресс-релизе Университета Маккуори слова ведущего экспериментатора проекта доктора Дугласа Литтла (Douglas Little). — Мы надеемся, что этот тип устройства предоставит конечным подписчикам в таких областях, как шифрование и квантовое моделирование, новую возможность для упрощения и улучшения технологий.
Авторы отмечают, что степень случайности в созданном ими лазере может быть изменена путем настройки ориентации алмаза. В будущем это позволит изучить перевод от квантовой случайности к самый простому детерминизму.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....