Квантовые голограммы с исчезающими сообщениями

08.09.2024

Современные технологии защиты информации постоянно развиваются, предлагая новые и более сложные методы шифрования и передачи данных. Одним из последних прорывов в этой области стало открытие физиков из Эксетерского университета в Великобритании, которые предложили революционный способ создания квантовых голограмм с исчезающими сообщениями. Эта технология обещает не только повысить уровень безопасности передачи данных, но и открыть новые возможности в квантовой криптографии и визуализации.

Основой новой технологии являются квантовые световые сигналы, которые по своей природе обладают уникальными защитными свойствами. Попытка перехвата таких сигналов автоматически разрушает их квантовые состояния, что делает их практически неуязвимыми для несанкционированного доступа. Чтобы использовать эти свойства без применения громоздкого оборудования, ученые разработали особую метаповерхность - двумерный материал с уникальными свойствами, который позволяет создавать квантовые голограммы.

Голограммы, по своей сути, представляют собой сложные изображения, закодированные таким образом, что их можно восстановить при определенном освещении. В случае квантовых голограмм, информация закодирована в квантовое состояние фотонов - частиц света. Ученые использовали лазер для генерации пар фотонов, связанных квантовой запутанностью, что означает, что изменения состояния одного фотона мгновенно влияют на состояние другого, даже если они находятся на расстоянии друг от друга.

В эксперименте один из фотонов проходил через метаповерхность, где его квантовое состояние изменялось заранее запрограммированным образом, кодируя голографическое изображение. Другой фотон сталкивался с поляризационным фильтром, который управлял видимостью различных частей голограммы. Например, при прохождении света через фильтр буква "H" могла исчезнуть с изображения, сохраняя другие элементы.

Особенность этой технологии заключается в том, что состояние первого фотона представляло собой суперпозицию множества возможных голограмм, каждая из которых содержала разные вариации сообщения. Это означало, что окончательный вид голограммы зависел от состояния второго фотона, который взаимодействовал с фильтром. Таким образом, квантовая запутанность позволяла избирательно контролировать, какие части голограммы будут видны, а какие исчезнут.

Перспективы применения квантовых голограмм выходят далеко за рамки простого шифрования сообщений. Исследователи полагают, что метаповерхности можно использовать для кодирования более сложной информации, что открывает новые возможности в области квантовой криптографии. Кроме того, такие голограммы могут применяться для высокоточной визуализации микро- и наноструктур в медицине и биологии.

Квантовые голограммы с исчезающими сообщениями представляют собой значительный шаг вперед в технологии защиты данных и визуализации. Они не только предлагают новый уровень безопасности, но и создают основу для будущих исследований в квантовой физике и смежных областях, открывая новые горизонты в понимании и применении квантовых явлений.

<< Назад: Мужчины вредят природе больше женщин 08.09.2024

>> Вперед: Генетика узоров на крыльях бабочек 07.09.2024

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Твердотельные диски 3-bit NAND от Samsung 10.05.2014 Компания Samsung Electronics объявила о начале серийного производства высокопроизводительных твердотельных дисков 3-bit NAND, предназначенных для серверов и центров обработки данных. Новые твердотельные диски позволят ЦОДам более качественно управлять рабочими нагрузками при обработке трафика социальных сетей, просмотре веб-страниц и электронной почты, а также повышать производительность работы, сообщили CNews в Samsung. Как ожидается, развертывание твердотельных дисков 3-bit MLC (многоуровневые ячейки) NAND (сначала в крупных центрах обработки данных) начнется уже в этом квартале. "Мы прогнозируем активный рост рынка твердотельных дисков, так как эти новые модели обеспечивают значительное повышение рентабельности инвестиций в ЦОД, что в итоге позволит активно применять твердотельные диски в ИТ-системах позднее в этом году", - заявил Юнг Хьюн Джун, исполнительный вице-президент, подразделение продаж и маркетинга решений памяти, Samsung Electronics. По информации компании, новые твердотельные диски PM853T, доступные в формате 240 ГБ, 480 ГБ и 960 ГБ, подходят для использования в крупных центрах обработки данных, где обрабатывается интернет-трафик. 3-разрядные твердотельные диски обеспечивают высокие значения IOPS (количество операций ввода-вывода в секунду) при произвольной записи и чтении, а также высокое качество обслуживания (QoS), что особенно важно как для ЦОДов, так и для облачных серверных приложений, подчеркнули в Samsung. Расширяя рынок для твердотельных дисков, новая модель PM853T позволит ИТ-директорам оптимизировать процесс модернизации твердотельных дисков на всех уровнях инвестиций, как и в случае с потребительскими версиями твердотельных дисков. По данным компании, модель PM853T обеспечивает рост производственной эффективности в 30% по сравнению с твердотельными дисками на основе компонентов флэш-памяти 2-bit NAND. Благодаря компонентам флэш-памяти 3-bit NAND класса 10 нм и современным контроллерным технологиям от Samsung новый диск обеспечивает скорость последовательного чтения 530 МБ/с и скорость последовательной записи 420 МБ/с. Кроме того, он поддерживает скорость произвольного чтения данных 90 тыс. IOPS и постоянную скорость произвольной записи 14 тыс. IOPS. Согласно результатам исследования IHS iSuppli, оборот международного рынка твердотельных дисков вырастет приблизительно на 30% - с $9,4 млрд в 2013 г. до $12,4 млрд в 2014 г. Ожидается, что этот рынок сохранит высокие показатели роста в течение нескольких следующих лет, достигнув в итоге показателя в $20 млрд в 2017 г.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025