Παρασκευή, 8 Ιανουαρίου 2010

Πρωτοποριακό πείραμα σταματά το φως και το μεταφέρει σε άλλο σημείο


Λονδίνο:
Σε ένα πείραμα που θυμίζει ταχυδακτυλουργικό τρικ, Αμερικανοί ερευνητές μπόρεσαν να σταματήσουν έναν παλμό φωτός, να τον μεταφέρουν σε άλλο σημείο υπό μορφή ύλης, και να τον αφήσουν εκεί να συνεχίσει την πορεία του.
«Όταν είδα τη μελέτη, δεν μπορούσα να το πιστέψω» δήλωσε ο Δρ. Μάικλ Φράουσχάουερ, ο οποίος υπογράφει άρθρο σχολιασμού στο περιοδικό Nature, που δημοσιεύει τα αποτελέσματα του εντυπωσιακού πειράματος.
Οι ερευνητές Κβαντομηχανικής του Πανεπιστημίου του Χάρβαρντ, με επικεφαλής τη Ναόμι Γκίνσμπεργκ, εξαφάνισαν έναν παλμό φωτός μέσα σε ένα νέφος αερίου, παγωμένου κοντά στο απόλυτο μηδέν. Όταν μερικά άτομα από το νέφος μετακινήθηκαν σε ένα άλλο νέφος, η ίδια ακτίνα επανεμφανίστηκε.
Όπως εξηγεί το Γαλλικό Πρακτορείο Ειδήσεων,το αέριο που παγίδευσε το φως βρισκόταν σε μια κατάσταση που ονομάζεται «συμπύκνωμα Μπόους-Αϊνστάιν» -σε αυτή την κατάσταση, τα άτομα κινούνται αργά αλλά απόλυτα συντονισμένα.
Ως αποτέλεσμα, τα φωτόνια του παλμού «επιβραδύνθηκαν από τα 300.000 χλμ ανά δευτερόλεπτο στα 20 χλμ ανά δευτερόλεπτο» και έπειτα σταμάτησαν. Οι ιδιότητες του φωτός αποτυπώθηκαν στην ύλη, «σαν σε ολόγραμμα».
Το αέριο απομνημόνευσε ένα «απόλυτα ακριβές αντίγραφο του παλμού φωτός, αλλά σε μορφή ύλης» εξηγεί η Λιν Βέστεργκαρντ Χάου, μέλος της ομάδας.
Στη συνέχεια, μερικά από τα άτομα του αερίου αφέθηκαν να μετακινηθούν σε ένα άλλο συμπύκνωμα, 160 μικρόμετρα μακριά από το πρώτο. Με τη βοήθεια ενός λέιζερ ελέγχου, αναδημιουργήθηκε μέσα στο νέφος η αρχική ακτίνα φωτός, μειωμένη μόνο σε ένταση.
Η δημιουργία αντιγράφων του φωτός σε μορφή ύλης θα μπορούσε να έχει σημαντικές πρακτικές εφαρμογές, τονίζουν οι ερευνητές. Μεταξύ άλλων υπόσχονται πανίσχυρους κβαντικούς υπολογιστές, ανιχνευτές βαρύτητας και ταχύτατες οπτικές τηλεπικοινωνίες.
news.in.gr

Η κβαντική κρυπτογράφηση στις τραπεζικές συναλλαγές


Μαδρίτη:
Η ασφαλέστερη, ίσως, μέθοδος κρυπτογράφησης, που βασίζεται σε «πεπλεγμένα φωτόνια», χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά σε τραπεζική συναλλαγή: Αυστριακοί επιστήμονες μετέφεραν δωρεά 3.000 ευρώ από το κατάστημα της Τράπεζας της Αυστρίας στη Βιέννη στο εργαστήριό τους.
Στα συστήματα κρυπτογράφησης που βασίζονται στις κβαντικές ιδιότητες του φωτός το «κλειδί» για την ανάγνωση της πληροφορίας μεταδίδεται από τον αποστολέα στον παραλήπτη μέσω μεμονωμένων φωτονίων.
Σύμφωνα το Νature.com, το σύστημα του Δρ Αντον Τσάιλινγκερ είναι το πλέον ασφαλές, καθώς το κλειδί δημιουργείται με μια τεχνική που χρησιμοποιεί ζεύγη πεπλεγμένων φωτονίων (entangled photons): Οι ιδιότητες κάθε φωτονίου αλλάζουν σε περίπτωση που μεταβληθούν οι ιδιότητες του άλλου φωτονίου στο ζεύγος, ακόμα και αν τα δύο πεπλεγμένα φωτόνια απέχουν πολύ μεταξύ τους.
Το ένα ηλεκτρόνιο του ζεύγους μένει στον αποστολέα, ενώ το άλλο μεταδίδεται στον παραλήπτη. Μετά την άφιξή του, τα δύο μέρη μετρούν τις ιδιότητες των φωτονίων για να καταλήξουν στο κλειδί της αποκρυπτογράφησης.
Πριν από τη μέτρηση αυτή, τα φωτόνια δεν μεταφέρουν καμία πληροφορία. «Αυτό κάνει τη μετάδοση των δεδομένων πιο ασφαλή» εξηγεί ο Τσάιλινγκερ.
Όπως προβλέπει η Αρχή Απροσδιοριστίας του Χάισενμπεργκ, κανείς δεν μπορεί να γνωρίζει ταυτόχρονα τη θέση και την ταχύτητα ενός φωτονίου. Σε περίπτωση απόπειρας υποκλοπής, η κατάσταση των σωματιδίων θα άλλαζε, προδίδοντας έτσι τον δράστη.
Κάποιες εταιρείες ήδη πωλούν εξοπλισμό κρυπτογράφησης που βασίζεται στις κβαντικές ιδιότητες του φωτός. Όμως στα συστήματα αυτά το «κλειδί» για την αποκρυπτογράφηση είναι ένα και μοναδικό φωτόνιο, που μεταδίδεται από τον αποστολέα στον λήπτη της πληροφορίας. Η τακτική αυτή αφήνει ένα μικρό περιθώριο για την υποκλοπή του κλειδιού.
Ο Τσάιλινγκερ χρειάστηκε δύο χρόνια για να αναπτύξει το πρωτότυπο του συστήματος, σε συνεργασία με την αυστριακή εταιρεία ARC Seibersdorf Research.
Στη δοκιμή της περασμένης εβδομάδας, τα πεπλεγμένα φωτόνια δημιουργήθηκαν στην τράπεζα, και ένα από αυτά μεταδόθηκε στο δημαρχείο της Βιέννης μέσω μιας οπτικής ίνας 1.450 μέτρων -η απόσταση είναι περιοριστικός παράγοντας στην κβαντική κρυπτογράφηση. Η συναλλαγή διήρκεσε 90 δευτερόλεπτα.
Ο Τσάιλινγκερ εκτιμά ότι το σύστημα δεν είναι έτοιμο για εμπορική αξιοποίηση, ελπίζει όμως ότι όλες οι τεχνικές δυσχέρειες θα έχουν επιλυθεί σε διάστημα τριών ετών.
news.in.gr