Toshiba hävdar intrasslad foton genombrott

Bestående av par av fotoner av ljus vars grundläggande egenskaper är oupplösligt förenade, har tekniken rönt allt större intresse under de senaste 10 åren. Det har många möjliga användningsområden i tillägg till kryptering, inklusive kommunikation, kvantdatorer, medicinsk bildbehandling och chip-produktion.

Enheten är viktigt av två skäl, säger Andrew Shields, chef för Quantum Information gruppen vid Toshiba Research Europe. För det första är den gjord av vanliga halvledare, andra, producerar intrasslade fotoner på kommando.

För första gången kan vi producera pulser av fotoner som är regelbunden och pålitlig nog att användas som en klocka i kvantberäkning, till exempel, från något kan vi göra nästan lika enkelt som alla andra halvledare, “Shields sade i en intervju.

Inuti enheten, mestadels från galliumarsenid, en gemensam halvledar redan i stor utsträckning i snabb logik och optoelektronik, enhetens nyckelkomponenter är kvantprickar av indium-arsenid 12 nanometer i diameter och 6 nanometer höga. (Som jämförelse mäter en människohår ca 100.000 nanometer i bredd.)

Den indiumarsenid själv organiserar i prickar, som regndroppar på en bil motorhuv “, säger Shields.” Vi fann att nyckeln producerade prickar med en hög grad av symmetri och fysiken av material gör det för oss.

Vid användning är dot exciteras av en laserpuls, vilken aktiverar två elektroner i indiumarsenid. Den energin omvandlas sedan till två intrasslade fotoner vid något olika frekvenser, som kan delas ut och transporteras självständigt utanför enheten.

För närvarande, är ljuset i den nära-infraröda frekvensområdet, med en våglängd på cirka 900 nanometer. Själva anordningen måste kylas till mycket låga temperaturer.

Det finns ingen anledning, i teorin, varför vi inte kan replikera denna effekt vid rumstemperatur, och vi har redan sett emission vid 1300 nanometer där tele laser fungerar “, säger Shields.” Det finns utmaningar som återstår att övervinna, och jag d förvänta sig att se detta i produktion inom tre till fyra år.

Med par av hoptrasslade fotoner, kan tillståndet för en härledas genom mätning av tillståndet i den andra. Kombinera detta med statistiska metoder, är det möjligt att skicka krypteringsnycklar till en avlägsen plats och att vara säker på att de inte har avlyssnas.

En annan användning är i chip-produktion. Genom att kombinera två intrasslade fotoner på en enda fokuserad fläck, kan de göras för att bete sig som om de vore en foton med halva våglängden och dubbelt så mycket energi. Som den minsta möjliga funktion som kan göras på ett chip beror på våglängd, skulle denna teknik kunna användas för att halvera den nuvarande teoretiska minimi – en fördubbling av antalet anordningar på en kiselskiva.

Samma teknik kan användas för att alstra ljusmikroskopbilder mycket finare än tidigare.

Analogi med utvecklingen efter uppfinningen av halvledarlaser tyder på att det kan finnas många fler applikationer som vi ännu inte har ens trott “, Shields sade i ett uttalande.

iPhone, här är vad Android ägare gör när Apple släpper en ny iPhone, iPhone, Hur säkert torka din iPhone för återförsäljning, hårdvara, Nu kan du köpa ett USB-minne som förstör allt i sin väg, Enterprise Software, söt SUSE! HPE hakar sig en Linux-distributioner

Rupert Goodwins på webbplatsen Storbritannien rapporterade från London.

Här är vad Android ägare gör när Apple släpper en ny iPhone

Hur säkert torka din iPhone för återförsäljning

Nu kan du köpa ett USB-minne som förstör allt i sin väg

Söt SUSE! HPE hakar sig en Linux-distributioner