量子技術的新突破讓我們更接近安全、高效的量子計算。
量子點作用的概念性說明。圖片來源:Lars Lüder
來自耶路撒冷希伯來大學(Hebrew University of Jerusalem)和德國圖賓根大學(University of Tübingen)的研究人員取得了突破性進展，可以提供一種安全可靠的量子計算裝置，這兩所大學將他們的研究成果發表在同行評議的《ACS Nano》期刊上。
量子計算將徹底改變我們使用計算機的方式，用更少的電力完成任務，而且還將提供工具，輕鬆破解目前用於保護我們儲存在計算機上的資料的大多數加密程式碼。
加密新方法
當今大多數計算機安全都依賴於數學操作，雖然這種操作在當今非常有效，但量子計算機可以輕易破解。研究人員解釋說，要解決這個問題，需要開發一種依靠物理定律的加密新方法。
其中一種方法是利用單光子(光的粒子)的量子特性對資訊進行加密，以便任何試圖侵入資訊的行為都能立即被髮送方和接收方察覺，儘管獲取合適的單光子源一直是一個挑戰。
希伯來大學拉卡物理研究所的Ronen Rapaport教授和Hamza Abudayyeh博士，以及德國圖賓根大學的Monika Fleischer教授、Annika Mildner教授等人取得了重大突破，使我們更接近於一種簡單、有效的量子加密方法。
Ronen Rapaport教授的實驗室 圖片來源:YITZ WOOLF
雖然銀行和政府已經在投資於依賴鐳射束的量子加密技術，但鐳射束往往一次釋放幾個光子，或者根本不釋放。為了達到最佳的安全性，需要一個能在室溫下朝著一個方向發射快速而穩定的單光子流的光源。
量子點
該研究小組開發了一種系統，該系統使用斑點形式的熒光晶體，稱為量子點，小到需要特殊的顯微鏡才能看到它們。每個點的寬度還不到人類頭髮的千分之一。一束鐳射照射在這個點上，使它發光併發出一束單光子流。
這些小點被單獨安裝在只有普通針頭十萬分之一大小的金色針頭上。這些被稱為奈米錐的針頭可以將光子的量子點發射增加20倍。然後，光子流被布喇格光柵朝一個方向發射，布喇格光柵是一種透明的裝置，可以用來調節鐳射的波長。
該裝置不僅可以用於量子加密，還可以用於其他依賴量子位元來編碼資訊的情況，比如量子計算。
“目前，我們有一個很好的原型，在不久的將來有商業化的潛力，”Rapaport說。
“科學法則是無法打破的——單個光子是無法分裂的，無論人們如何努力。數學上的複雜性可能很難解決，但與基於量子的安全系統不同，它們很容易受到攻擊和入侵。”
該團隊正在努力改進該裝置，以便為廣泛的量子技術提供更可靠、更有效的單光子流。
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https://www.jpost.com/science/israeli-german-researchers-find-breakthrough-in-quantum-data-security-685559
