1 атом + 1 фотон = 1 переключатель

Исследователям из Гарварда впервые удалось создать квантовые переключатели, которые можно включать или выключать с помощью лишь одного единственного атома. Речь идет о крупном технологическом достижении, которое может ускорить процесс создания сверхзащищенных квантовых сетей.

Квантовые переключатели, которые состоят из одного единственного атома, в один прекрасный день станут краеугольными камнями для квантового Интернета, который обеспечит небывалую до сегодняшнего дня степень безопасности и защиты информации.

С технической точки зрения, это – громадное достижение. Однако концептуальная идея за ним очень проста: довести обычные переключатели света до абсолютного теоретического минимума. Мы использовали один единственный атом, который, в зависимости от своего состояния, может открыть или закрыть дорогу пучку фотонов. Сам же атом переключается из состояния «выкл» в «вкл» с помощью одного единственного фотона.

– Профессор Михаил Лукин, Гарвардский университет

С помощью таких переключателей можно создать квантовый компьютер, однако вряд ли в ближайшие годы они появятся в обычных десктопах или лаптопах.

Зато с помощью них можно создать оптоволоконные сети с использованием методов квантовой криптографии, которая зашифровывает информацию, используя законы квантовой механики.

В таких системах практически невозможно незаметно перехватить информацию, поскольку каждое измерение квантовой системы неизбежно изменяет ее, оставляя явные следы взлома. 

Исследователи отмечают, что предложенная ими система может быть минатюризирована на несколько порядков. Когда-нибудь появятся устройства, содержащие в себе тысячи подобных однофотонных переключателей.