Одинарные фотоны для передачи оптических данных

Управлять светом для передачи компьютерных данных, таких как текст, аудио и видео, сегодня можно с помощью лазерных лучей, которые движутся по оптоволокну.

Такие волны состоят из бесчисленных миллиардов фотонов, переносящих информацию по волокну через континенты, с одного полушария на другое.

Ученые из университета Альберты захотели усовершенствовать оптический способ передачи информации посредством использования одинарного фотона — фундаментальной стандартной частицы света, которая позволит беспрецедентное применение в передаче оптической информации.

Исследователь Забин Джекоб сказал, что вместо передачи данных со световыми волнами цель заключается в использовании в качестве носителей информации одинарных фотонов. «К сожалению, здесь есть серьезная технологическая проблема», сказал Джекоб.

Ученые для решения данной проблемы исследовали метаматериалы. Метаматериал — это носитель, содержащий наноструктуры, которые придают ему технические свойства, запредельные для любых других известных материалов. Метаматериал эффективно собрал бы одинарные фотоны света и позволил бы их передачу.

В других университетах ученые исследуют прикрепление одинарных фотонов к волнам электронов. Электроны и фотоны объединяются и формируют плазмонную волну, которая может передаваться по металлическим нанопроводам.

По словам Джекоба, выгода от работы с одинарными фотонами для передачи компьютерной информации заключается в возможности кодирования намного более сложных данных. «Одинарный фотон способен нести шифровальные коды, которые намного более сложны, чем пароли безопасности, используемые нами в настоящее время для защиты данных», сказал ученый.

Технология появится минимум через 10 лет, и конечный продукт не будет нацелен на массового пользователя. «Инновационная передовая технология будет предназначаться скорее для таких рынков, как вооруженные силы, которым требуется чрезвычайно высокий уровень шифрования данных», сказал Джекоб.

Результаты исследования опубликованы в издании Science.

28.10.2011