Los investigadores de la Universidad de Sheffield han resuelto un rompecabezas clave en física cuántica que podría ayudar a que la transferencia de datos sea totalmente segura.
El equipo ha desarrollado una forma de generar pulsos de luz de un solo fotón muy rápidos. Cada fotón, o partícula de luz, representa un bit de código binario, el lenguaje fundamental de la informática. Estos fotones no pueden ser interceptados sin perturbarlos en unde manera que alertaría al remitente de que algo andaba mal.
La transferencia de datos utilizando la luz que pasa a través de los cables de fibra óptica se ha vuelto cada vez más común en las últimas décadas, pero cada pulso actualmente contiene millones de fotones. Eso significa que, en principio, una parte de estos podría ser interceptada sin detección.
Los datos seguros ya están encriptados, pero si un 'espía' puede interceptar las señales que contienen detalles del código, entonces, en teoría, podrían acceder y decodificar el resto del mensaje.
Los pulsos de un solo fotón ofrecen una seguridad total, ya que cualquier espionaje se detecta de inmediato, pero los científicos han luchado para producirlos lo suficientemente rápido como para transportar datos a velocidades suficientes para transferir grandes volúmenes de datos.
En un nuevo estudio, publicado en Nanotecnología de la naturaleza , el equipo de Sheffield ha empleado un fenómeno llamado Efecto Purcell para producir los fotones muy rápidamente. Un nanocristal llamado punto cuántico se coloca dentro de una cavidad dentro de un cristal más grande: el chip semiconductor. El punto se bombardea con luz deun láser que hace que absorba energía. Esta energía se emite en forma de fotón.
Colocar el nanocristal dentro de una cavidad muy pequeña hace que la luz láser rebote dentro de las paredes. Esto acelera la producción de fotones por el efecto Purcell. Un problema es que los fotones que transportan información de datos pueden confundirse fácilmente con la luz láser.Los investigadores de Sheffield han superado esto canalizando los fotones lejos de la cavidad y dentro del chip para separar los dos tipos diferentes de pulso.
De esta manera, el equipo ha logrado hacer que la tasa de emisión de fotones sea aproximadamente 50 veces más rápida de lo que sería posible sin usar el efecto Purcell. Aunque este no es el pulso de luz fotónica más rápido desarrollado hasta ahora, tiene una ventaja crucial porquelos fotones producidos son todos idénticos, una cualidad esencial para muchas aplicaciones de computación cuántica.
Mark Fox, profesor de física óptica en la Universidad de Sheffield, explica: "El uso de fotones para transmitir datos nos permite utilizar las leyes fundamentales de la física para garantizar la seguridad. Es imposible medir o" leer "la partícula de ninguna manera sincambiando sus propiedades. Interferir con él, por lo tanto, estropearía los datos y haría sonar una alarma ".
Añadió: "Nuestro método también resuelve un problema que ha intrigado a los científicos durante unos 20 años: cómo usar este efecto Purcell para acelerar la producción de fotones de manera eficiente"
"Esta tecnología podría usarse dentro de sistemas seguros de telecomunicaciones de fibra óptica, aunque sería más útil inicialmente en entornos donde la seguridad es primordial, incluidos los gobiernos y las oficinas centrales de seguridad nacional"
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Materiales proporcionado por Universidad de Sheffield . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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