Araştırmacılar bilgileri kodlamak için optik çerçeveli düğümler yaratıyor

Araştırmacılar bilgileri kodlamak için optik çerçeveli düğümler yaratıyor
Yazıyı beğendiyseniz lütfen Paylaşın

Dünyada bir ilk olarak, Ottawa Üniversitesi’nden İsrailli bilim adamlarıyla işbirliği yapan araştırmacılar, laboratuvarda potansiyel olarak modern teknolojilerde uygulanabilecek optik çerçeveli düğümler oluşturmayı başardılar. Çalışmaları, verileri şifrelemek ve şifresini çözmek, güvenli iletişim sağlamak ve özel bilgileri korumak için kullanılan gizli kriptografik anahtarları dağıtmanın yeni yöntemlerine kapı açıyor. Grup yakın zamanda bulgularını şu şekilde yayınladı: Doğa İletişimi.

Ottawa Üniversitesi’nde Yapılandırılmış Işık Kanada Araştırma Kürsüsü kıdemli yazar Profesör Ebrahim Karimi, “Bu, özellikle topoloji odaklı bir perspektiften bakıldığında, temelde önemlidir, çünkü çerçeveli düğümler topolojik kuantum hesaplamaları için bir platform sağlar,” dedi.

“Ek olarak, bu önemsiz olmayan optik yapıları bilgi taşıyıcıları olarak kullandık ve bilgilerin bu çerçeveli düğümler içinde kodlandığı klasik iletişim için bir güvenlik protokolü geliştirdik.”

Kavram

Araştırmacılar, çerçeveli düğümleri, yüzey olarak da tanımlanabilecek üç boyutlu nesneleri daha iyi anlamamıza yardımcı olacak basit bir kendin yap dersi öneriyorlar.

İlk yazar Hugo Larocque, uOttawa mezunu ve MIT’deki şu anki doktora öğrencisi, “Bir kağıttan dar bir şerit alın ve bir düğüm atmaya çalışın,” dedi.

“Ortaya çıkan nesneye çerçeveli düğüm denir ve çok ilginç ve önemli matematiksel özelliklere sahiptir.”

Grup, aynı sonucu, ancak daha yüksek bir zorluk seviyesi sunan optik bir ışın içinde elde etmeye çalıştı. Birkaç denemeden sonra (ve daha çok düğümlü iplere benzeyen düğümler), grup aradıkları şeyi buldu: çerçeveli düğümler için mükemmel olan düğümlü bir şerit yapısı.

Hugo Larocque, “Bu şeridi eklemek için, grubumuz ışığın vektörel doğasını manipüle eden ışın şekillendirme tekniklerine güvendi” dedi. “Çerçevesiz” bir optik düğüm boyunca ışık alanının salınım yönünü değiştirerek, bu salınımlı alanlar tarafından izlenen çizgileri birbirine “yapıştırarak” ikinciye bir çerçeve atayabildik. ”

Araştırmacılara göre, yapılandırılmış ışık ışınları bilgiyi kodlamak ve dağıtmak için yaygın olarak kullanılıyor.

UOttawa Doktora Sonrası Araştırmacısı ve bu çalışmanın ortak yazarı Dr. Alessio D’Errico, “Şimdiye kadar, bu uygulamalar, ışının belirli bir pozisyonda gözlemlenmesiyle tanınabilen fiziksel niceliklerle sınırlıydı” dedi.

“Çalışmamız, şerit yönelimindeki bükülme sayısının asal sayı çarpanlarına ayırma ile bağlantılı olarak düğümün sözde” örgü gösterimini “çıkarmak için kullanılabileceğini gösteriyor.”

Hugo Larocque, “Bu nesnelerin yapısal özellikleri, kuantum bilgi işleme programlarını belirlemek için kullanılabilir,” diye ekledi. “Bu programın çeşitli taraflar arasında yayılırken gizli tutulmasını istediği bir durumda, bu” örgüyü “şifrelemek ve daha sonra deşifre etmek için bir araca ihtiyaç duyulacaktır. Çalışmamız, optik çerçeveli düğümümüzü şu şekilde kullanmayı önererek bu konuyu ele almaktadır. bu programlar için bir şifreleme nesnesi, daha sonra da tanıttığımız örgü çıkarma yöntemiyle kurtarılabilir. ”

“İlk defa, bu karmaşık 3B yapılar, gizli şifreleme anahtarlarının dağıtımı için yeni yöntemler geliştirmek için kullanıldı. Ayrıca, kuantum hesaplama, iletişim ve yayılmayan elektronikte topolojik kavramlardan yararlanmaya büyük ve güçlü bir ilgi var. Knots kriptografik protokoller için şimdiye kadar dikkate alınmayan belirli topolojik özelliklerle de tanımlanmaktadır. ”

Kökenleri

Projenin arkasındaki fikir 2018’de İsrailli araştırmacılarla Yunanistan’ın Girit kentinde bilimsel bir toplantıda yapılan bir tartışma sırasında ortaya çıktı.

Negev Ben-Gurion Üniversitesi ve İsrail’deki Bar-Ilan Üniversitesi’nden bilim adamları asal sayı kodlama protokolünü geliştirdiler.

Proje daha sonra Akdeniz’i ve Atlantik Okyanusu’nu geçti ve Ottawa Üniversitesi’ndeki Gelişmiş Araştırma Kompleksi’nde bulunan Dr. Karimi’nin laboratuvarında sona erdi. Deneysel prosedür burada geliştirildi ve yürütüldü. Elde edilen veriler daha sonra analiz edildi ve örgü yapısı özel olarak tasarlanmış bir program aracılığıyla çıkarıldı.

Uygulamalar

Hugo Larocque, “Mevcut teknolojiler bize bir ışık huzmesini karakterize eden yoğunluk, faz, dalga boyu ve polarizasyon gibi farklı özellikleri yüksek doğrulukla kullanma imkanı veriyor” dedi. “Bu, bilgilerin tamamen optik yöntemlerle kodlanmasına ve kodunun çözülmesine izin veriyor. Kuantum ve klasik kriptografik protokoller, bu farklı serbestlik derecelerinden yararlanarak tasarlandı.”

“Çalışmamız, gizli şifreleme anahtarlarını dağıtmak için bir lazer ışınının yayılmasında gizlenmiş daha karmaşık topolojik yapıların kullanımına giden yolu açıyor.”

Dr. Ebrahim Karimi, “Dahası, geliştirdiğimiz deneysel ve teorik teknikler, mevcut kuantum hesaplama teknolojilerinde gürültüyle ilgili sorunları aşmayı vaat eden topolojik kuantum hesaplamaya yeni deneysel yaklaşımlar bulmaya yardımcı olabilir” diye ekledi.

. (tagsToTranslate) Optik; Kuantum hesaplama; Fizik; Kuantum fiziği; Telekomünikasyon; Spintronics; Mühendislik ve İnşaat; Grafen

Kaynak

admin

admin

Talebemektebi bir sevdanın hikayesi

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Translate »