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:

Белые крыши снижают температуру в городе 09.10.2024

С нарастающим климатическим кризисом и экстремальными волнами жары, города по всему миру сталкиваются с перегревом. Для людей и животных это становится серьезным испытанием. В поиске решений для борьбы с растущей температурой британские ученые обнаружили удивительно простое и эффективное средство - окрашивание крыш в белый цвет. Это может помочь городам снизить температуру воздуха на 2 градуса Цельсия, что станет спасением от жары без необходимости ждать годы, пока вырастут деревья и создадут тень. Недавние исследования показали, что изменения климата ведут к увеличению засух и повышению температур. В Лондоне, как и во многих других крупных городах мира, к середине этого столетия ожидается повышение средней температуры на 3 градуса Цельсия. Этот рост температуры уже ощущается сегодня: прошедшее лето стало самым жарким за всю историю наблюдений, что подчеркивает необходимость принятия срочных мер. Исследовательская группа под руководством Оскара Брусса, преподавателя Лондонского у ...>>

Часы CASIO G-SHOCK GMD-S5610IT 09.10.2024

Компания CASIO представила новую лимитированную модель часов G-SHOCK GMD-S5610IT, разработанную в сотрудничестве с популярной K-pop группой ITZY. Эта модель, сочетающая в себе прочность, функциональность и яркий дизайн, адресована как фанатам группы, так и любителям стильных и надежных аксессуаров. Часы GMD-S5610IT доступны в пяти цветах - лавандовом, розовом, желтом, зеленом и синем. Каждый цвет был выбран не случайно и символизирует индивидуальные черты каждой участницы ITZY. Особенной деталью этой модели стал рисунок сердца, который появляется при включении светодиодной подсветки. Этот элемент вдохновлен популярной позой, которую ITZY часто демонстрируют в финале своих выступлений, что делает часы еще более близкими поклонникам группы. На циферблате сверху расположены пять звезд, выполненных с помощью зеркальных чернил, что символизирует яркость и популярность всех участниц ITZY на мировой сцене. Еще одной уникальной деталью является выгравировка автографов участниц группы на ...>>

Выхлопные газы особенно опасны для женщин 08.10.2024

С каждым годом проблема загрязнения воздуха становится все более актуальной, и выхлопные газы автомобилей играют в этом процессе далеко не последнюю роль. Новое исследование, проведенное канадскими учеными, выявило, что выхлопные газы представляют собой повышенный риск для здоровья женщин, особенно в контексте сердечно-сосудистых заболеваний. Это открытие подчеркивает необходимость пересмотра подходов к охране окружающей среды и здоровья населения. Исследования показывают, что выхлопные газы не только наносят вред экологии, но и существенно влияют на здоровье человека. В последние годы в странах Европы и других регионах наблюдается ужесточение экологических норм, связанных с автомобильными выхлопами. Однако новое исследование ставит акцент на том, что выхлопные газы оказывают более негативное воздействие на женщин, чем на мужчин. В ходе эксперимента, проведенного исследователями из Университета Манитобы, группа из пяти мужчин и пяти женщин подвергалась воздействию выхлопных газов ...>>

Термоядерный реактор SMART 08.10.2024

В условиях стремительного роста мирового спроса на энергию и необходимости перехода на экологически чистые источники, ведущие ученые активно работают над созданием термоядерных реакторов - перспективных установок, способных обеспечить человечество практически бесконечным источником энергии. Одним из таких новаторских проектов стал реактор SMART (SMall Aspect Ratio Tokamak), который разрабатывается в сотрудничестве США и Испании. Проект SMART реализуется Университетом Севильи в тесном взаимодействии с Лабораторией физики плазмы Принстона (PPPL). Основная цель этой инициативы - создание компактного термоядерного реактора, который станет важным этапом на пути к решению мирового энергетического кризиса. Особенность реактора SMART заключается в его уникальной форме плазмы, которая получила название "отрицательная треугольность". Именно эта форма позволяет значительно улучшить удержание плазмы и снизить вероятность возникновения нестабильностей в процессе термоядерного синтеза. SMART с ...>>

Кошачья ненависть к закрытым дверям 07.10.2024

Многие владельцы кошек замечали, что их питомцы проявляют сильное недовольство при виде закрытых дверей: они могут громко мяукать, царапать дверь или пытаться просунуть лапу в щель. Это поведение часто вызывает недоумение у хозяев: почему кошки так раздражаются из-за невозможности попасть в другую комнату? Ответ кроется в природных инстинктах и особенностях их поведения, которые формировались на протяжении эволюции. Одной из причин такого поведения является так называемый страх упустить что-то важное (FOMO - fear of missing out), объясняет доктор Карен Суэда, ветеринарный бихевиорист. Кошки по своей природе чрезвычайно любопытны и стремятся контролировать все, что происходит на их территории. В дикой природе это важно для выживания, ведь знание того, что происходит вокруг, помогает им защищаться от возможных угроз и искать добычу. Поэтому закрытая дверь воспринимается ими как преграда для контроля над территорией и вызывает у них тревогу. Консультант по поведению кошек Ингрид Джо ...>>

Случайная новость из Архива Оценка эмоционального напряжения в кинозале 29.10.2018 Исследователи из Химического института Общества Макса Планка предложили химически объективный способ присуждения фильмам возрастного рейтинга. Они измерили состав воздуха во время 135 кинопоказов одиннадцати разных фильмов; общее число зрителей составило свыше 13 тыс. человек. Специальный прибор для химического анализа установили в вентиляционной системе кинозала, чтобы отбирать пробы воздуха каждые 30 секунд. Особое внимание авторы работы уделяли летучим органическим веществам, сопоставляя их уровень с жанром фильма и возрастом аудитории. Оказалось, что эмоциональное напряжение, испытываемое зрителями во время просмотра фильма, соответствует уровню изопрена. Более всего он известен как мономер натурального каучука и один из продуктов нефтепереработки. Однако изопрен также образуется в нашем организме в ходе обмена веществ, накапливаясь в мышцах и выходя наружу через кожу и легкие, когда наши мышцы работают. Если мы смотрим что-то, что заставляет нас нервничать, мы начинаем менять позу, ерзаем, вцепляемся в подлокотники и т. д. - и из-за таких мускульных усилий изопрен вылетает в атмосферу кинозала. Соответственно, эмоциональное воздействие на детей и подростков достаточно легко оценить по уровню изопрена. Такой метод можно применять в спорных случаях, когда не очень понятно, как именно дети отреагируют на фильм. Исследователи подчеркивают, что речь идет именно о психологическом напряжении. Они также хотели бы выяснить, какие еще эмоциональные состояния можно поймать подобным химическим способом - в конце концов, анализ воздуха проводили по шестидесяти соединениям, и вполне возможно, что среди них есть какие-нибудь химические признаки спокойной грусти или, скажем, веселья. Но здесь уже нужно не просто ловить воздух в кинозале, а устроить тщательно контролируемый лабораторный эксперимент.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2024