Новий спосіб захищеного зв'язку: фізики створили квантові голограми з повідомленнями, що зникають

Фізики Ексетерського університету, Велика Британія, створили новий спосіб передачі інформації. Квантове зникнення може дати змогу вбудовувати захищені повідомлення в голограми і вибірково стирати їх навіть після надсилання, пише New Scientist.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Квантові світлові сигнали за своєю суттю є захищеними носіями інформації, оскільки перехоплення їхніх повідомлень руйнує крихкі квантові стани, які їх кодують. Щоб скористатися цим без необхідності використання громіздких пристроїв, фізики використовували метаповерхню, двовимірний матеріал, розроблений із особливими властивостями для створення квантових голограм.

Голограми кодують складну інформацію, яку можна відновити при освітленні. Наприклад, двомірна голографічна паперова карта показує тривимірні зображення, коли на неї під прямим кутом падає світло. Щоб створити квантову голограму, вчені закодували інформацію в квантовий стан частинки світла або фотона.

Дослідники використовували лазер, щоб змусити спеціальний кристал випускати два фотони, які були нерозривно пов'язані квантовою заплутаністю. Фотони рухалися різними шляхами і тільки один з них зустрічався з метаповерхнею на шляху.

Тисячі крихітних компонентів на метаповерхні змінювали квантовий стан фотона заздалегідь запрограмованим чином, кодуючи в ньому голографічне зображення. Фотон-партнер стикався з поляризованим фільтром, який контролював, які частини голограми були видимі, а які зникли.

Стан першого фотона був суперпозицією голограм, тому він одночасно містив безліч можливих варіацій повідомлення. Оскільки фотони були квантово заплутані, поляризація другого фотона впливала на зображення, яке інший створював під час потрапляння в камеру.

Наприклад, тестова голограма містила літери H, D, V і A, але додавання фільтра для горизонтально поляризованого світла стерло букву H з кінцевого зображення.

За словами фізиків, метаповерхню можна використовувати для кодування складнішої інформації у фотони, наприклад, як частину протоколу квантової криптографії. Квантові голограми також можна використовувати для візуалізації крихітних біологічних структур у медицині, вважають учені.

Як уже писав Фокус, фізики хочуть виявити гіпотетичну елементарну частинку гравітон, яка, як вважається, становить гравітацію. Для цього розроблено спеціальний метод.

Також Фокус писав про те, що створено найдетальнішу глобальну карту Марса. Для створення детальної карти поверхні Червоної планети використовувалися дані орбітального апарату "Тяньвень-1".