O fóton criptografa a comunicação. Notícias gratuitas da biblioteca técnica

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Photon criptografa a comunicação

17.08.2012

Em um experimento realizado no Instituto de Física por pesquisadores de Würzburg, Munique e Stuttgart, foi possível usar com sucesso fótons únicos na distribuição de chaves quânticas (QKD). Isso abre as portas para a criação de comunicações confiáveis e seguras que não podem ser escutadas.

A tecnologia QKD foi proposta em 1984. Seu conceito é bastante complexo. Resumidamente, o princípio de funcionamento do QKD é o seguinte: o emissor gera uma sequência aleatória de bits, e então os codifica em qubits e os envia via fótons para o destinatário. De acordo com uma lei fundamental da mecânica quântica, é impossível medir os parâmetros de um fóton sem afetá-los. Assim, sempre é possível detectar o fato de espionagem, o que significa que as informações transmitidas usando a tecnologia QKD são protegidas de forma confiável. O uso de uma chave criptográfica de fóton único é o próximo estágio no desenvolvimento do QKD e aumenta significativamente a segurança da comunicação.

Pela primeira vez, cientistas alemães conseguiram incorporar fótons individuais em uma distribuição de chave quântica e transmitir a chave a uma distância de 500 m. Fótons únicos foram produzidos usando dois dispositivos feitos de nanoestruturas semicondutoras. Esses dispositivos emitem um fóton sob a influência de um impulso elétrico, e os dispositivos são feitos de materiais diferentes, resultando em fótons de duas cores.

A nova tecnologia tem muitas vantagens. Então, hoje, os lasers são usados para criptografia, criando um fluxo de fótons. No entanto, em um feixe de laser, os fótons são gerados aleatoriamente e sua abordagem geralmente leva a interferências que criam interferências. Essa interferência pode ser usada como cobertura para invadir o sistema de comunicações. Uma fonte de fóton único não tem essa desvantagem e permite o envio de uma chave complexa composta por fótons com diferentes polarizações.

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Novo método para criar baterias poderosas 08.05.2024

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dióxido de carbono plástico 05.04.2013

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Desde a década de 1980, os cientistas vêm explorando a possibilidade de criar acrilato combinando dióxido de carbono com etileno na presença de níquel e outros catalisadores metálicos. O etileno é mais barato que o propileno e pode ser obtido a partir de biomassa vegetal, mas o dióxido de carbono é geralmente abundante. No entanto, por muitos anos, os cientistas encontraram um obstáculo: em vez de formar uma molécula de acrilato, CO2 e etileno, via de regra, formam moléculas precursoras com anéis de cinco membros de oxigênio, níquel e três átomos de carbono. É muito difícil “quebrar” esse anel, então a produção de acrilato a partir de matérias-primas alternativas se torna mais cara.

Agora os cientistas descobriram que os anéis de cinco membros são facilmente destruídos por substâncias especiais, os ácidos de Lewis, que são receptores de elétrons. Os ácidos "roubam" elétrons das ligações entre o níquel e o oxigênio, isso enfraquece a estrutura do anel de cinco membros, como resultado, ele se decompõe e fornece o acrilato desejado na saída.

Para demonstrar o alto potencial da nova tecnologia, os cientistas usaram ácidos à base de boro prontamente disponíveis. É verdade que este é um ácido muito forte para uso industrial generalizado, e os cientistas estão atualmente procurando outros ácidos de Lewis adequados, já que existem muitos deles.

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