Científicos alemanes crean un chip de silicio capaz de emitir fotones

En la era de la informatización y digitalización universales, la transferencia de datos confidenciales es un verdadero dolor de cabeza. La criptografía cuántica moderna puede garantizar el 100% de seguridad. Pero era casi imposible combinarlo con tecnologías existentes.

Pero un equipo de investigación en Alemania ha construido una única fuente de fotones infrarrojos basada en silicio que es capaz de generar aproximadamente 100.000 fotones por segundo.

Este desarrollo permitirá combinar la criptografía cuántica con las tecnologías de silicio existentes.

¿Qué es la criptografía cuántica?

Primero, quiero decir algunas palabras sobre la criptografía cuántica. Entonces, Quantum Key Distribution es actualmente un método 100% seguro para intercambiar claves secretas entre dos usuarios. Después de todo, todo el principio de este sistema se basa en las principales leyes del mundo cuántico.

Después de todo, si un tercero intenta robar la clave transmitida, deberá realizar una medición. Por lo tanto, el proceso de medición en sí mismo introducirá anomalías en la clave. Y estas anomalías serán vistas inmediatamente por los legítimos participantes del programa.

Es decir, los participantes autorizados en la transferencia pueden revelar y simplemente verificar que nadie más haya medido la clave excepto ellos.

La mayoría de los protocolos de seguridad cuántica se han basado en la transmisión de un solo fotón. Ésta es la principal condición para el secreto.

Solo antes del desarrollo de los científicos alemanes, las fuentes de fotones individuales eran dispositivos muy complejos, poco compatibles con los dispositivos electrónicos modernos.

Desarrollo de un nuevo chip de silicio

Grupo científico del Centro. Helmholtz Dresden-Rosendolph y la Universidad Tecnológica de Dresde, en el curso de numerosos experimentos, obtuvieron el sistema generación de fotones individuales, donde se tomó como base un chip de silicio (prácticamente todos los electrónica).

Esto fue posible después de que los ingenieros colocaran átomos de carbono en silicio usando un acelerador. Durante este proceso, un par de átomos de carbono junto con un átomo de silicio formaron un átomo sintético que fue capaz de emitir fotones en el rango infrarrojo con una longitud de onda de 1.3 micrones.

Al mismo tiempo, los fotones generados por el chip se distribuyen perfectamente a lo largo de la fibra de vidrio.

La muestra de laboratorio resultó ser capaz de generar alrededor de 100.000 fotones individuales por segundo. Eso es solo para que este sistema funcione completamente, es necesario enfriarlo a una temperatura de 4 Kelvin.

¿Cuáles son las perspectivas de la invención?

De hecho, este desarrollo es difícil de sobreestimar. Después de todo, permite, por así decirlo, "fusionar" tecnologías existentes basadas en silicio con desarrollos completamente nuevos.

Es decir, quizás, pronto aparecerán los denominados procesadores cuánticos, repetidores y sensores basados ​​en el buen silicio antiguo.

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