sábado, 20 de octubre de 2018

Internet nanofotónico anti-hackers.

Los ataques de piratas informáticos a todo, desde cuentas de redes sociales a archivos gubernamentales, podrían evitarse en gran medida utilizando nanofotónica con una comunicación cuántica centrada en fotones en lugar de un código descifrable. No importa cuán avanzado sea un hacker, es básicamente imposible por las leyes de la física interferir estos canales de comunicación sin ser detectado debido a que en el nivel cuántico la luz y la materia son muy sensibles a las perturbaciones. Lamentablemente la comunicación cuántica actual está limitada por la cantidad de información enviada a través de los fotones en forma segura ("tasa de bits secreta").
Credito: Universidad de Purdue
En la Universidad de Purdue crearon una nueva técnica para  aumentar la "velocidad de bits secreta" 100 veces, a más de 35 millones de fotones por segundo. El aumento de la tasa de bits permite utilizar fotones individuales para enviar no sólo una oración por segundo, sino una información relativamente grande como un archivo del tamaño de un megabyte con una seguridad extrema,. Esta alta tasa de bits permite un "internet cuántico" ultra seguro, una red de canales llamados "guías de onda" capaces de transmitir fotones individuales entre dispositivos, nanochips, lugares o partes capaces de procesar la información cuántica. El artículo relacionado: “Ultrabright Room-Temperature Sub-Nanosecond Emission from Single Nitrogen-Vacancy Centers Coupled to Nanopatch Antennas” se acaba de publicar en la revista Nano Letters. Usar la luz para enviar información es un juego de probabilidad: la transmisión de un bit de información puede requerir múltiples intentos. Cuantos más fotones pueda generar una fuente de luz por segundo, más rápida será la velocidad de transmisión exitosa de la información. Para una comunicación cuántica más rápida los investigadores modificaron la forma en que un pulso de luz de un rayo láser excita los electrones en un una perturbación puntual de la red cristalina y luego estudiaron como este defecto emite a su vez un fotón. El nanodispositivo incluye un nanodiamante de solo 10 nanómetros de tamaño. Dentro del nanodiamante un átomo de carbono fue reemplazado por uno de nitrógeno originando NV (Nitrogen-Vacancy Centers). La radiación es tomada por nanocavidades realizadas sobre plata monocristalina capaces de absorber la energía incidente mediante resonancia plasmónica, transfiriéndola a un sistema acoplado de los nanodiamentes en los cuales los centros de nitrógeno (NV) emiten un fotón único ultrabrillante. Una antena metálica acoplada a los NV facilita la interacción de los fotones con los electrones a través de partículas híbridas de materia ligera llamadas "plasmones". En el centro se absorbe y emite un plasmón a la vez y la nanoantena
convierte los plasmones en fotones haciendo su tasa de generación extremadamente rápida.  Los NV producen hasta 35 millones de fotones por segundo, varias veces más si comparamos con las tasas informadas anteriormente de los emisores cuánticos a temperatura ambiente. En lugar de radiarse en todas las direcciones, la antena “plasmónica” con guías de onda dirige a los fotones (ruta) a diferentes partes del nanochip 
Internet nanofotónico, 100 veces más rápido y anti-hackers. Un tsunami en la  informática.

Información complementaria:
Ultrabright Room-Temperature Sub-Nanosecond Emission from Single Nitrogen-Vacancy Centers Coupled to Nanopatch Antennas