Физики создали особое устройство, «кольцо света», которое способно удерживать частицы света внутри себя и тем самым позволяет интегрировать системы квантовой шифровки данных в классические компьютерные чипы, говорится в статье, опубликованной в журнале Optica.

«В последние годы было создано множество кремниевых устройств, которые умеют фильтровать и перенаправлять световые сигналы, и большая часть из них сегодня используется в телекоммуникационной сфере. Наши микрокольца можно уже сегодня использовать вместе с такими приборами, что дает нам возможность использовать феномен квантового запутывания внутри электронных чипов», — заявил Даниель Баджони из Павийского университета (Италия).

С начала 20 века математики неотрывно работают над созданием все более сложных методик шифрации и безопасной передачи информации. Все они обладают двумя критическими недостатками — их можно взломать при приложении достаточных вычислительных мощностей, или же информацию можно извлечь, «подслушав» ее передачу по каналу данных.

Так называемые квантовые сети решают обе этих проблемы за счет того, что принцип неопределенности Гейзенберга, краеугольный камень квантовой физики, не позволяет «третьему лишнему» считывать информацию с канала данных и подбирать к ней ключ, не нарушая ее передачу.

Как отмечает Баджони, главной проблемой в интеграции подобных квантовых систем защиты информации в современные телекоммуникационные сети было то, что инженерам никак не удавалось уменьшить до нужных размеров их главный компонент — источник «запутанных» на квантовом уровне фотонов, которые используются для передачи информации в защищенном виде. По этой причине все существующие системы квантовой шифровки так и не покинули стен лабораторий.

По словам физика, ему и его научному коллективу удалось решить эту проблему при помощи устройства, которое они называют «кольцом света».

Оно представляет собой микрокольцевой резонатор — полую петлю в толще кремния, стенки которой отражают свет. Авторы статьи обработали их поверхность таким образом, что они начали не просто усиливать световой поток, но и вырабатывать пары «спутанных» фотонов.

Небольшие размеры таких резонаторов — всего 20 микрон — и их полная совместимость с современными технологиями изготовления микрочипов и оптоволоконными системами передачи данных позволяет уже сейчас использовать их в качестве основы для защищенных сетей, заключают Баджони и его коллеги.