10.04.2013 | Наука

Инженеры упростили передатчик квантовой связи

Инженеры из Мичиганского университета предложили изготавливать квантовые точки для передачи одиночных фотонов из распространенных полупроводниковых материалов.

Методику создания передатчиков они описали в статье в Nature, обзор которой опубликован на сайте университета.

Полупроводниковый нанопровод, который является квантовой точкой и служит передающим устройством, исследователи в своих экспериментах изготовили из нитрида галлия и его смеси с нитридом индия. Эти материалы являются широко доступными и используются в светодиодах и солнечных батареях. Основой для изготовления устройства служила кремниевая подложка.

Авторы подчеркивают, что инфраструктура, необходимая для массового производства подобных передатчиков, уже существует. В настоящее время они заняты доработкой метода, чтобы передатчик можно было использовать не только при отрицательных температурах.

Квантовыми точками называют фрагменты полупроводников, которые в силу своих малых размеров обладают квантовыми свойствами. Под воздействием электрического тока они испускают фотоны, энергия которых определяется размерами точки. Такие фотоны обладают линейной поляризацией, что позволяет использовать их для передачи сообщений по квантовым каналам без дополнительных фильтров.

Основным преимуществом защищенной квантовой связи является тот факт, что при попытке перехвата сообщение искажается. Вместе с тем, злоумышленник может перехватить часть общего пучка световых частиц, если их достаточно много. В случае с источниками одиночных фотонов, потеря даже одной частицы в канале свидетельствует о вмешательстве.

Первый канал связи на базе квантовых точек был представлен немецкими физиками в августе 2012 года. Тогда в качестве материалов для изготовления передатчика использовались арсенид и фосфид индия. В ноябре 2012 года была предложена технология, позволяющая использовать обычные оптоволоконные для передачи квантовых сообщений.

ЛентаРу