นักฟิสิกส์และวิศวกรที่ ในสหรัฐอเมริกาได้พัฒนาวัสดุ ใหม่ที่สามารถเพิ่มความเร็วของการสื่อสารด้วยแสงแบบไร้สายได้อย่างมาก วัสดุซึ่งประกอบด้วยอาร์เรย์ของ “เสาอากาศนาโน” ที่ทำจากก้อนเงินที่มีความกว้างเพียง 60 นาโนเมตร สามารถจับแสงภายในขอบเขตการมองเห็น 120 องศา และถ่ายทอดไปยังมุมแคบด้วยประสิทธิภาพสูงเป็นประวัติการณ์ที่ประมาณ 30% .
แม้ว่า
แสงในส่วนที่มองเห็นได้และอินฟราเรดของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าจะมีข้อมูลต่อหน่วยเวลามากกว่าคลื่นวิทยุที่ใช้ในเทคโนโลยีไร้สาย เช่น แต่การส่งข้อมูลที่ความยาวคลื่นที่มองเห็นได้และอินฟราเรดในปัจจุบันยังถูกจำกัดไว้ที่สายเคเบิลไฟเบอร์ออปติก เหตุผลประการหนึ่งคือตัวรับสัญญาณไร้สาย
ต้องสามารถจับแสงจากทิศทางต่างๆ ได้พร้อมกัน วิธีที่ง่ายที่สุดในการทำเช่นนี้คือทำให้ตัวรับมีขนาดใหญ่ขึ้น แต่นั่นจะลดความเร็วที่ตัวรับส่งข้อมูลต่อไปได้ ซึ่งจะทำให้ข้อได้เปรียบใดๆ ลดลง ในปี 2559 นักวิจัยจาก (บริษัทในเครือของ Facebook) ได้พัฒนาเครื่องรับชนิดใหม่ที่โดยหลักการแล้ว
สามารถใช้สำหรับการสื่อสารไร้สายที่ความถี่ออปติก อุปกรณ์ของพวกเขาประกอบด้วยกลุ่มเส้นใยเรืองแสงทรงกลมที่ดักจับแสงสีน้ำเงินและปล่อยแสงสีเขียวอีกครั้ง ซึ่งสามารถส่งไปยังเครื่องรับขนาดเล็กได้ อย่างไรก็ตาม มันสามารถส่งข้อมูลได้เพียงสองกิกะบิต (Gb) ต่อวินาที ซึ่งเปรียบเทียบได้ไม่ดี
กับผู้ให้บริการไฟเบอร์ออปติกมาตรฐาน (ซึ่งโดยทั่วไปจะให้บริการประมาณ 10 Gbs) เช่นเดียวกับระบบระดับไฮเอนด์ที่ให้ 1,000 Gbs เร่งความเร็วขึ้นทีมงานที่ได้ใช้ฟิสิกส์ เพื่อเพิ่มความเร็วในการออกแบบ ที่เกิดขึ้นเมื่อแสงทำปฏิกิริยาอย่างรุนแรงกับอิเล็กตรอนในโลหะที่มีโครงสร้างระดับนาโน
ทำให้อิเล็กตรอนเกิดการแกว่งรวมกัน ด้วยการปรับรูปร่าง ขนาด และการจัดเรียงของโครงสร้างระดับนาโน ทำให้สามารถปรับแต่งวัสดุโลหะให้จับแสงที่ความถี่เฉพาะ เพิ่มความเร็วในการดูดซับแสงของอุปกรณ์และประสิทธิภาพการเปล่งแสงได้มากกว่า 1,000 เท่าของพลาสโมนิคโดยวางนาโนคิวบ์สีเงิน
จำนวนหนึ่ง
ซึ่งเว้นระยะห่างกัน 200 นาโนเมตร ไว้บนซับสเตรตสีเงินบางๆ (75 นาโนเมตร) ที่เคลือบด้วยโพลิเมอร์ที่มีสีย้อมเรืองแสงสี่ชั้น นักวิจัยรายงานว่าปฏิสัมพันธ์ของก้อนนาโนกับอิเล็กตรอนในพื้นผิว 7 นาโนเมตรด้านล่างช่วยเพิ่มการเรืองแสงโดยรวมของสีย้อมได้ 910 เท่าและอัตราการเปล่งแสงเพิ่มขึ้น 133 เท่า
ก่อนหน้านี้ค่าดังกล่าวเป็นไปได้เฉพาะสำหรับโครงสร้างนาโนเดี่ยวที่แยกได้และปรับให้เหมาะสมที่สุด ไม่ใช่สำหรับอาร์เรย์ทั้งหมด “ในขณะที่เรายังไม่ได้รวมเครื่องตรวจจับโฟโต้ดีเทคเตอร์ที่รวดเร็วเหมือนที่ ทำไว้ในงานต้นฉบับ เราได้แก้ไขปัญหาคอขวดที่สำคัญในการออกแบบแล้ว” มิคเคลเซนกล่าว
ตัวอย่างขนาดเซ็นติเมตรนักวิจัยยังสังเกตว่า สามารถรวบรวมแสงที่มอดูเลตอย่างรวดเร็วด้วยแบนด์วิธ 3 dB ที่เกิน 14 GHz จากมุมมอง 120 องศา และถ่ายทอดไปยังมุมแคบโดยมีประสิทธิภาพโดยรวมประมาณ 30% พวกเขากล่าวว่าคุณค่านี้สูงเป็นประวัติการณ์ “เพื่อความรู้ที่ดีที่สุดของเรา”
นักวิจัยซึ่งอธิบายการทดลองของพวกเขา กล่าว ว่าพวกเขาสามารถสร้าง ในพื้นที่ขนาดใหญ่ถึงเซนติเมตรโดยใช้เทคนิคง่ายๆ ที่เรียกว่าการสะสมของเหลวโดยไม่สูญเสียประสิทธิภาพใดๆ ตอนนี้พวกเขาวางแผนที่จะประกอบอุปกรณ์พลาสโมนิกหลายตัวเข้าด้วยกันเพื่อให้ครอบคลุมมุมมอง 360°
สิ่งกีดขวาง
ทำให้ลำแสงแรกมีอิทธิพลต่อภาพที่เกิดจากลำแสงที่สอง การสื่อสารที่ปลอดภัยเห็นได้ชัดว่าทั้งการถ่ายภาพมุมฉากและการถ่ายภาพโกสต์จะไม่ทำงานหากไม่มีเครื่องตรวจจับโฟตอนเดี่ยวและแหล่งที่มาของโฟตอนที่พันกัน เทคโนโลยีเหล่านี้ยังเป็นปัจจัยสำคัญสำหรับการเข้ารหัสแบบควอนตัม
คีย์การเข้ารหัสมีอยู่ทั่วไปในการสื่อสารสมัยใหม่ ทำให้สามารถเข้ารหัสข้อมูลก่อนส่งและถอดรหัสหลังการรับ ในวิธีการเข้ารหัสที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย วิธีหนึ่งเรียกว่าการเข้ารหัสคีย์สาธารณะ โดยทั่วไปคีย์สาธารณะประกอบด้วยตัวเลขขนาดใหญ่ที่สร้างขึ้นแบบสุ่ม ในขณะที่คีย์ส่วนตัวคือปัจจัยสำคัญ
(ที่ใหญ่มากเช่นกัน) ของตัวเลขสุ่มเหล่านั้น ตราบใดที่ยังคงยากที่จะคำนวณปัจจัยสำคัญ วิธีนี้ยังคงปลอดภัย อย่างไรก็ตาม การแยกตัวประกอบเฉพาะเป็นหนึ่งในปัญหาจำนวนหนึ่งที่คอมพิวเตอร์ควอนตัมสเกลขนาดใหญ่ (สมมุติฐาน) สามารถทำได้อย่างง่ายดาย ดังนั้น วันที่มีคอมพิวเตอร์ดังกล่าว
เกิดขึ้นช่วงเวลาควอนตัม Y2K ” เมื่อการกระจายคีย์การเข้ารหัสปัจจุบันจะล้มเหลวอย่างน่าทึ่ง ประเด็นที่ลึกซึ้งกว่านั้นคือสามารถบันทึกและบันทึกการสื่อสารที่เข้ารหัสไว้สำหรับวันที่ภายหลังได้ การสื่อสารบางอย่าง เช่น จากหน่วยงานรัฐบาล อาจยังคงมีความละเอียดอ่อนหลังจากส่งครั้งแรกไปแล้วนับสิบปี
ซึ่งหมายความว่าเราต้องการรักษาความปลอดภัยข้อมูลของเราจากการโจมตีโดยคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่อาจมีอยู่ในอนาคต การกระจายคีย์ควอนตัม (QKD) เสนอวิธีแก้ไขปัญหานี้ วิธีนี้ไม่ได้เข้ารหัสคีย์ด้วยตัวเลขสุ่มจำนวนมาก แต่ในสถานะของอนุภาคควอนตัม ตัวอย่างเช่น ในสถานะโพลาไรเซชัน
ของโฟตอน การสื่อสารถูกส่งจากฝ่ายที่ส่งสัญญาณ (Alice) ไปยังฝ่ายที่รับ (Bob) โดยใช้ควอนตัมที่เข้ารหัสเหล่านี้ ทฤษฎีควอนตัมบอกเราว่าหากบุคคลที่สาม (ผู้ดักฟังหรืออีฟ) ดักฟังและอ่านข้อมูลใดๆ ในช่องควอนตัม สถานะของอนุภาคควอนตัมที่ถูกแฮ็กจะเปลี่ยนไป บ็อบสามารถตรวจจับการเปลี่ยนแปลงนี้
ได้ ซึ่งเป็นผู้เตือนอลิซเกี่ยวกับอีฟ จากนั้นอลิซอาจส่งรหัสใหม่หรือใช้ช่องทางการสื่อสารอื่น เพื่อให้ QKD ทำงานได้อย่างถูกต้อง ผู้ที่จะเป็นผู้สื่อสารควอนตัมจะต้องมีแหล่งแสงควอนตัมที่เชื่อถือได้เพื่อให้อลิซเข้ารหัส เครื่องตรวจจับที่มีประสิทธิภาพสำหรับ Bob; และตัวสร้างตัวเลขสุ่มที่เชื่อถือได้
credit : สล็อตเว็บตรง100 / ดูหนังฟรี / 50รับ100
