Voor degenen onder u die niet bij de SuperConferentie van de Hackaday waren, begon het met een behoorlijk intens gesprek die moeilijk had kunnen zijn voor iedereen om te volgen. [Shanni Putchi] presenteerde haar gesprek op de kwantumvernietiging van fotonen op een manier die zowel aanspreekbaar is, en laat je met veel hints voor verdere studie. Bekijk het in de onderstaande video en doe mee na de pauze voor een vervallen van wat ze in haar presentatie bedekte.
Quantum Verstikkeling van fotonen
[Shanni Putchi] studeert elektrische en computertechniek aan de Rowan University en is al gepubliceerd op de onderwerpen van radio-astronomie en stralingsmeting. Maar meer direct verbonden met dit gesprek is haar co-auteurschap van het boek dat de kwantumfysica onderzoekt via hands-on projecten.
[Shanni] verklaart de huidige methoden om twee verstrikkende fotonen te identificeren. Ze verklaart niet alleen hoe men dit experiment zou kunnen uitvoeren, ze legt uit hoe ze dit experiment heeft geleid. Ten eerste wordt een UV-laserstraal verzonden via een niet-lineair optisch kristal. Aan de andere kant worden willekeurig gepolariseerde verstrikt fotonen uitgestraald. De polarisatie van deze paren is voor altijd gekoppeld en het meten van de polarisatie van één geeft de hoek van de ander aan. Het is dan alleen een kwestie van het identificeren van welke fotonen worden gekoppeld en gebruikt de verstrengeling voor een doel.
Quantum Teleportatie en Quantum-sleuteldistributie
De twee deeltjes hebben eigenschappen die op een zodanige wijze aan elkaar zijn gekoppeld dat de kwantumstaat van één deeltje een onmiddellijke correlatie vertoont voor zijn verstrikte deeltje, zelfs wanneer de deeltjes gescheiden zijn. Natuurlijk is het de scheiding van deze deeltjes die de eigenschap het nuttigst is.
Het eerste voorbeeld is een vorm van quantum teleportatie. De afzender manipuleert een verstrikt foton terwijl de ontvanger dit meet. De manipulatie gebeurt ogenblikkelijk ondanks elke fysieke afstand tussen de twee. Het deeltje zelf bewaart niet, maar in wezen toont het verstrikt deeltje aan het ontvangende einde de exact dezelfde eigenschappen als die op het verzendende uiteinde. Dit geeft het uiterlijk dat het deeltje van de ene plaats naar de andere is geteleporteerd. [Shanni] vermeldt dat het feitelijk vernietiging en recreatie van een deeltje is, in plaats van beweging.
De tweede toepassing die ze dekt is de kwantumtoetsverdeling. Dit is een vorm van kwantumcryptografie waarbij verschillende paren verstrikt fotonen worden gebruikt in iets van een openbaar / privé-sleutelpaar. De deugd van dit systeem is dat het het mogelijk maakt om meteen een man-in-the-middle-aanval te ontdekken. Als [Shanni] vermeldt echter, is er huidig onderzoek dat wijst op kwetsbaarheden in dit systeem.
Zoals [Shanni] haar een weg door school werkt, hopen we meer van haar te zien en te horen; We zullen in de tussentijd onze Physics-vocab oppoetsen. Als je geen kans hebt om met [Shanni] te praten bij SuperCon, kun je haar vinden op Twitter als @shannirosa.