研究人员创建频率梳以加密数据和保护加密电阻

时间：2022-01-30 10:25:04 来源：

这是有机分子增强频率梳的图像。单个输入激光器（左）进入球形频率梳状发电机，其包括单层有机分子（4-二乙基氨基（STYRYL）吡啶鎓，DASP）。球体内的光轨道超过10,000次纳秒，在每个轨道期间与分子相互作用，并导致频率梳的产生。Vinh Diep和Alexa Hudnut

数据在世界海洋下面的千里近千英里的光纤电缆传输。通过光脉冲。并且根据专家，这些电缆中的数据具有很大的拦截风险。然而，由USC Viterbi工程学院的研究人员开发的新设计的频率梳理可能是数据加密的有效工具。

研究人员Andrea M. Armani，Xiaoqin Shen，Rigoberto Castro Beltran，Vinh M.Iodp和Soheil Soltani已经发明了一种创建频率梳的新方法，该工具通过将单波长转换为多个波长来增加激光器的潜在应用，从单个激光有效地产生数十到数百个激光器。新的频率梳是人类头发的大小与传统频率梳子相比，可以像公寓冰箱一样大。更重要的是，新生成的梳子需要1000倍的功率来操作，允许移动应用程序。

本领域的当前状态依赖于传统上用于微电子的材料系统，例如硅。通过用碳基或有机分子取代这些材料，由博士后领导的研究团队追求了一个根本不同的方法。仅将单层25原子有机分子连接到激光器的表面上，频率梳理的功率降低了1000倍。

ARMANI教授，米尔维特比工程学院的工程和物质科学雷伊拉尼椅，将传统硅的变化与有机材料相似，与“天然气到电气”的变化。在最基本的级别，在两种物料类中，使生成梳状的进程明显不同。

“有机光学材料已经改变了电子行业，导致较轻，较低的电视和手机显示器，但以前的尝试用偶尔直接用激光器直接接口这些材料，”armani说，“我们解决了界面挑战。因为我们的方法可以应用于各种有机材料和激光类型，所以未来的可能性非常令人兴奋。“

光学加密的机会数据：

频率梳子的第一次应用专注于检测痕量化学品和高精度时间保持。然而，最近，出现了对社会具有重要意义的新应用：量子密码学。

术语如网络安全和量子加密，曾经是动作惊悚片和债券电影的情节线，但随着密码货币和物联网的出现，网络安全的认识已经从银屏移动到主流。频率如何贡献？答案在于如何传输数据以及昆腾密码学的工作原理。

当数据信号行驶到目的地时，它被包装在锁定的信封中。就像任何锁一样，有些人比其他锁更容易破解，目前的加密工作都集中在创建越来越复杂和动态的锁上。然而，具有许多电流方法的一个基本限制是无法检测加密失败时。

量子加密提供了一种替代方法。不仅可以实现更复杂的键，而且通过传输数据信号的变化立即显而易见。

虽然正在追求许多策略来实现量子密码术，但其中一个领先的竞争者基于称为光子缠结的现象。必须在与完全相同的属性同时创建缠绕的光子。声音不可能？输入频率梳理。

当主激光器产生次级波长时，发生形成频率梳的第一步。然而，由于节能，一个波长必须具有更高的能量，并且一个波长必须具有较低的能量。另外，能量必须总和完全等于主要激光器，并且两个新波长必须同时出现。因此，频率梳状发电机可以被视为缠结的光子发生器。

虽然减少频率梳的尺寸和功率要求是关键的技术障碍，但在便携式平台上的量子密码之前，存在许多集成和制造挑战将是普遍的。

Armani是新USC迈克尔森融合生物科学中心的教师成员，表明除了量子加密在未来确保我们的医疗信息方面的重要作用外，还用于改善癌症生物标志物的检测。