Spioni de diamant Uzina ultrasecretă de diamante distrusă de băieții deștepți ! Cât s a pierdut
Stocarea biților cuantice de informații, sau qubits, este mult mai dificilă decât stocarea cifrelor binare obișnuite. Nu sunt pur și simplu niște sau zero, ci întreaga gamă de suprapuneri cuantice subtile între ele. Electronii pot să scape cu ușurință din aceste state dacă nu sunt depozitați în materialele potrivite, de aceea inginerii electrici de la Princeton colaborează cu un producător din Marea Britanie pentru a crea un material mai bun de stocare - diamante sintetice - de la zero. Ei au publicat o relatare a succesului lor, joi, în Ştiinţă.
Timp de decenii, fizicienii, inginerii de materiale și alții au încercat să obțină promisiunea conceptuală a comunicațiilor criptate cuantic, deoarece datele transferate în acest proces sunt teoretic imune la supravegherea ascunsă. Orice încercare de a observa aceste date între părți - à la principiul incertitudinii Heisenberg - ar schimba fundamental aceste informații, dezvăluind rapid că a fost compromisă. Problema a fost stocarea și păstrarea qubitelor și apoi transformarea acestora în fotoni gata pentru fibră optică, iar utilizarea diamantelor pare a fi calea către realizarea ambelor. Dar nu va face nici un diamant, de aceea echipa lui Princeton a fost greu la locul de muncă creând o sintetică, așa cum descriu în lucrarea lor.
"Proprietățile pe care le țintim sunt cele care sunt relevante pentru rețelele cuantice", spune inginerul electric Nathalie de Leon Invers. La Princeton, unde de Leon este profesor asistent, accentul echipei sale este, în esență, inventarea hardware-ului cuantic. "Sunt aplicații în care doriți ceva care are o durată lungă de stocare și apoi are o interfață bună cu fotoni, astfel încât să puteți trimite lumina pe distanțe foarte lungi".
Interacțiunile fotonice contează foarte mult pentru comunicațiile internaționale de mare viteză, deoarece toate informațiile care se deplasează de-a lungul cablurilor cu fibră optică se deplasează prin infrastructura noastră globală ca fotoni discrete - care circulă la 69% din viteza luminii. (Frumos.)
"Acest lucru pune o mulțime de constrângeri asupra caracteristicilor optice", spune Leon. "Ca un exemplu, este foarte important ca culoarea să fie stabilă. Dacă culoarea fotonului este sărind peste tot în timp, atunci este foarte rău pentru aceste protocoale."
În prezent, grupul de Leon încearcă să realizeze o versiune a acestor diamante sintetice care poate converti la lungimea de undă standard de 1.550 nanometri pe care fotonii traversează acum cablurile cu fibră optică. În prezent, diamantele sintetice ale echipei sale susțin lungimi de undă de 946 nanometri. (Photon "color" este un pic de eufemism aici, deoarece ambele aceste lungimi de undă sunt nuanțe de infraroșu în afara spectrului vizibil.)
Interdicția pe care echipa sa a reușit să o traverseze este stocarea acelor quibți în repetoare cuantice cristaline, similare cu repetoarele utilizate în prezent pentru a preveni pierderea semnalului și degradarea în comunicațiile de fibră optică de astăzi. Etapa critică în acest proces a fost producerea diamantelor sintetice cu cât mai puține impurități nedorite posibil (în principal azot) și mai multe impurități pe care le-au dorit de fapt (siliciu și bor).
"Azotul se dovedește a fi defectul predominant pe care îl obțineți în aceste diamante", spune Leon. Partenerii grupului său de la producătorul diamant britanic Element Six au trebuit să creeze condiții de vid peste medie deoarece chiar și aspiratoarele obișnuite pot lăsa suficient azot în cameră pentru a contamina cristalele făcute artificial. Deoarece azotul are un electron mai liber decât carbonul, impuritățile de azot perturbă machiajul electric unic pe care cercetătorii îl așteaptă.
Alte defecte mici pot submina potențialul de stocare a acestor diamante.Scopul este acela de a avea perechi de posturi vacante de dimensiuni atomice în cadrul cristalului, alături de un atom de siliciu substituit, în cazul în care se utilizează un singur carbon, dar uneori acele perechi se pot îmbina împreună în "grupuri de posturi" care încep să-și redistribuie electronii în enervant, metode contraproductive. Uneori, polizarea și gravarea deteriorării pe suprafața diamantului poate provoca, de asemenea, un efect de domino, care se încurcă și cu acest model de electroni. Acesta este locul unde adăugarea de bor - care are un electron mai puțin liber decât carbonul - vă poate ajuta.
"Ceea ce trebuia să facem", spune de Leon, "este să începeți cu acest diamant de puritate superioară și apoi să creșteți în unele boruri pentru a absorbi în esență orice electron suplimentar pe care nu l-am putea controla. Apoi a fost o mulțime de procesare de materiale - lucruri plictisitoare cum ar fi recoacerea termică și reparația suprafeței la sfârșit pentru a vă asigura că încă scăpăm de multe dintre aceste alte tipuri de defecte care vă dau taxe suplimentare ".
Stăpânirea ambelor provocări, mulți în suspectul câmpului, reprezintă cheia pentru criptarea cuantică pe deplin funcțională și aproape imposibilă.
Înainte de zorii diamantelor sintetice abia acum câțiva ani, cercetătorii din domeniul opticului cuantic trebuiau să se bazeze pe diamante naturale pentru a-și face munca - un diamant specific, în special.
Potrivit lui de Leon, toată lumea din domeniul opticului cuantic a trebuit să se bazeze pe un singur diamant natural din Rusia care tocmai avea să aibă procentul corect de bor, azot și alte impurități pentru a face posibilă cercetarea lor. Fragmente de diamant au fost scindate și distribuite grupurilor de cercetare din întreaga lume.
"Multe dintre grupuri aveau propriul lor diamant rusesc", a spus Leon de Leon în cadrul serviciului de știri internat al lui Princeton în 2016. "La Harvard, am numit" Magic Alice "și" Magic Bob ".
Deci, cercetătorii occidentali devin din ce în ce mai bine la fabricarea propriilor diamante magice de calcul cuantic, în loc să depindă de sârmele diamantei magice cuantice de calcul a Rusiei. Aceasta este o teză faptică care pare ridicolă. Clasic 2018.
Coarnele Rhino tipărite 3D, la fel ca diamantele sintetice, vor extinde piața neagră
Combinați prin aleile din spatele vechilor piețe din Hanoi și veți găsi probabil corn de rinocer de contrabandă: contrabandă din Africa, proaspăt tăiat, în valoare de mai mult decât fildeș sau aur. Vizitați sediul central din Seattle din Pembient și veți găsi exact același lucru. Compania de biofabricare activist 3D-imprimă ceros (l ...
Să ne întâlnim această echipă de echipă Mars (de la Hawaii)
Pentru anul trecut, NASA a avut o echipă de șase oameni de știință care locuiau într-o unitate exclusivă din Hawaii. Dar, în loc să se scufundă și să se bronzeze, astronauții potențiali trăiesc într-o cupolă închisă, incapabili să experimenteze lumea exterioară fără un cusut. Și acum vin acasă. Cei șase oameni de știință au ...
Diamantele sintetice sunt ieftine și false. Acestea sunt lucruri bune.
Pietre sintetice sunt acum la fel de pietre naturale, bijutieri inventeaza masini pentru a distinge intre ele. Cel mai bun lucru este că, în cele din urmă, se scurge ultima fațadă a valorii de pe piața comerțului cu diamante naturale, lăsând nimic altceva decît o piață vulgară de purici pe piață între vanitate și mizerie. Cel puțin un sfert din toate d ...