Материал для скоростного квантового Интернета, предложенный учеными МФТИ

Автор: Юлия Синельникова · 27.03.2018

Исследователями из МФТИ было предложено интересное новшество в сфере квантовых технологий. Идея заключается в том, что для передачи данных посредством квантовых компьютеров следует использовать несколько забытый материал, карбид кремния. По их мнению, это позволит существенно увеличить скорость квантовых сетей до более чем 1 Гбит/с, сделав их по быстроте передачи данных таким же, как в обычном Интернете.

Среди ведущих стран мира ведется своего рода гонка в части создания квантовых технологий. Ведь квантовый компьютер способен буквально произвести революцию в сфере безопасности информационных баз. Современным обычным компьютерам для взлома информации (банковских счетов, личной переписки), которая возможна благодаря алгоритмам шифрования, требуются месяцы, а то и годы. Квантовые компьютеры смогут произвести это в считанные секунды.

Хотя уже предложена защита информации от таких атак, основанная на квантовой криптографии, благодаря которой создание копии запутанного квантового состояния будет возможно лишь после изменения оригинала. При передаче информации важную роль играет использование одиночных фотонов, так как в противном случае взломщик может применить дополнительные элементарные частицы и сих помощью завладеть копией уведомления.

Исследователи МФТИ случайно заинтересовались этим материалом в 2014 году и в тот час оценили его возможности. Однако первая однофотонная электролюминесценция в проводнике была получена лишь спустя год учеными из Австралии.

Следует отметить, что именно это вещество послужило началом современной оптоэлектроники. Еще в далеком 1920 году на его основе были созданы первые светоизлучающие диоды, которые в 1970 широко использовались в промышленности Советского Союза. Но в 1980-х годах карбид кремния в этой сфере был полностью заменен на прямозонные проводники.

Исследователи ведущего университета России сумели разработать концепцию, давшую точное объяснение физике однофотонной электролюминесценции центров окраски в карбиде кремния, подтвердив это при помощи экспериментов. Ведь именно центры окраски, которые классифицируются как точечные дефекты кристаллической решетки, способные выполнять оптический переход в спектральной области с бездефектным кристаллом, являются первостепенными в однофотонной электролюминесценции.

Теория показала, как можно существенно увеличить излучающую скорость элементарных частиц, усовершенствовав карбидокремниевый однофотонный светодиод. Исследователи акцентировали внимание на том, что в недалеком будущем, скорее всего, будут найдены другие вещества, которые по своим характеристикам в области однофотонного излучения приблизятся вплотную к карбиду кремния. Однако изготовление из них устройств в промышленном масштабе, скорее всего, будет невозможно.

Более того, источники излучения на основе карбида кремния совместимы с технологиями КМОП и могут существенно увеличить пропускную способность квантовых информационных линий, что делает их недосягаемыми для конкурирующих с ним материалов.

Вам может понравиться: