By サンドラ・ヘルセル 09 年 2022 月 XNUMX 日に投稿
量子ニュースブリーフ 9 月 XNUMX 日 粉砕されたペットボトルが量子センサー用のナノダイヤモンドをどのように作成できるかの説明から始め、その後、デバイスに依存しない新しい量子暗号法により、より安全な暗号化を提供できる可能性があります。 マサチューセッツ州、ノースイースタン大学の新しい量子施設に 3.5 万ドルの R&D 助成金を授与
粉砕されたペットボトルは、量子センサー用のナノダイヤモンドを作成できます
研究チームは、レーザー フラッシュを使用して氷の惑星の内部をシミュレートし、量子センサーに不可欠なタイプの極小ダイヤモンドを生成する新しいプロセスに拍車をかけました。 エンジニアリング＆テクノロジー（E＆T） とここにまとめました。
Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR)、Rostock 大学、フランスの École Polytechnique が率いる国際チームは、海王星や天王星などの氷の惑星の内部で何が起こっているかを判断するための新しい実験を行いました。
研究者は、単純な PET プラスチックの薄膜にレーザーを照射し、強力なレーザー フラッシュを使用して何が起こったのかを調査しました。 その結果の XNUMX つは、太陽系の周辺にある氷の巨星の内部で実際に「ダイヤモンドの雨が降っている」ことを研究者が確認できたことです。
この方法は、たとえば高感度の量子センサーに必要なナノダイヤモンドを製造する新しい方法を確立する可能性があります。 グループはジャーナルで調査結果を発表しました 科学の進歩.
海王星や天王星などの氷の巨大惑星の内部の状態は極端です。温度は摂氏数千度に達し、圧力は地球の大気の何百万倍にもなります。 それにもかかわらず、このような状態はラボで簡単にシミュレートできます。強力なレーザー フラッシュがフィルム状の材料サンプルに当たり、瞬く間に 6,000°C まで加熱し、材料を数ナノ秒間圧縮する衝撃波を生成します。大気圧のXNUMX万倍まで。
氷の巨人は、炭素と水素だけでなく、大量の酸素も含んでいます。 適切なフィルム素材を探していたとき、グループは日常的な物質を見つけました。それは、通常のペットボトルが作られる樹脂である PET です。 「PET は、氷の惑星での活動をシミュレートするために、炭素、水素、酸素のバランスが取れています」と Kraus 氏は述べています。
この実験は、技術的応用の展望も開きます。それは、すでに研磨剤や研磨剤に含まれているナノメートル サイズのダイヤモンドの製造です。 将来的には、高感度な量子センサーとして利用されることが予測されています。
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デバイスに依存しない新しい量子暗号方式は、より安全な暗号化を提供する可能性があります
シンガポール国立大学 (NUS) の研究者は、デバイスに依存しない QKD または DIQKD のための新しいプロトコルを開発しました。 Quantum News Briefs は、 ニュースディール 以下のカバレッジ。
デバイスに依存しない QKD または DIQKD の場合、暗号化プロトコルは使用するデバイスに依存しません。 の交換には 量子 機械的なキー、送信機によって光信号が受信機に送信されるか、もつれ量子システムが使用されます。キー生成には、XNUMX つだけではなく XNUMX つの測定設定が使用されます。 「鍵生成に追加の設定を導入することで、情報を傍受することがより困難になるため、プロトコルはより多くのノイズを許容し、品質の低いもつれ状態でも秘密鍵を生成できます。」 と NUSのチャールズ・リム。 Lim は、この研究の著者の XNUMX 人でもあります。
従来の QKD 方式では、使用する量子デバイスが十分に特徴付けられている場合にセキュリティを保証できます。 「そのため、そのようなプロトコルのユーザーは、QKD プロバイダーが提供する仕様に依存し、キーの配布中にデバイスが別の動作モードに切り替わらないことを信頼する必要があります」と主執筆者の XNUMX 人である Tim van Leent 氏は説明しています。
研究者は、彼らの方法が特徴のない信頼できないデバイスで秘密鍵を生成するのに役立つことを望んでいます. 彼らは現在、システムを拡張し、絡み合ったいくつかの原子対を組み込むことを目指しています。
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マサチューセッツ州、ノースイースタン大学の新しい量子施設に 3.5 万ドルの R&D 助成金を授与
マサチューセッツ州のベーカー・ポリト政権は、州内の新たな量子センシングおよび関連技術部門を前進させるための約 3.5 万ドルのプロジェクトである Experiential Quantum Advancement Laboratories (EQUAL) に対して、新たに 10 万ドルの助成金を発表しました。 Quantum News Briefs は、以下の発表の重要なポイントを共有しています。
北東部主導のプロジェクトは、新しいパートナーシップを確立し、学術機関や業界パートナーとのいくつかの進行中のパートナーシップを活用します。 その目的は、次世代の量子技術を開発し、学生と労働者のための量子情報科学と工学のトレーニングを強化し、量子センシングと関連技術に関して産業界と政府の間でより大きなパートナーシップを確立することです。
Massachusetts Technology Collaborative (MassTech) の Innovation Institute が管理する Commonwealth の Collaborative Research and Development Matching Grant プログラムからの新しい賞は、R&D Fund の重点分野である量子情報科学を前進させるものです。 対象を絞った投資は、新しい雇用の創出や業界パートナーでの収益の増加など、短期的な経済的影響をもたらす可能性が高く、そのうちのいくつかは水曜日の発表に出席しました。
この助成金は、新しい超高感度の室温量子センサーの開発を支援し、州で重要かつ独自の機能を提供する施設です。 ノースイースタン大学は、量子コンピューター全体を開発するよりも技術的な要求が少ないセンサーに焦点を当てることで、今後 XNUMX 年から XNUMX 年以内に商業化への実行可能な道筋を提供する研究に取り組んでいます。
このプロジェクトでは、量子情報科学に精通した労働者に対するニーズの高まりに対応するために、労働力のトレーニングに重点を置いています。 完全なニュースリリースはこちらをご覧ください。
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新しい安定した量子電池は、電磁場にエネルギーを確実に保存できます
量子技術は動作するためにエネルギーを必要とします。 この単純な考察により、研究者は過去 XNUMX 年間で、エネルギー貯蔵デバイスとして使用される量子力学的システムである量子電池のアイデアを開発するようになりました。 ごく最近、複雑系理論物理学センター (PCS) の研究者は、 基礎科学研究所 (IBS)、韓国は、量子電池の可能な充電性能に厳しい制約を課すことができました。 具体的には、 彼らは示した 量子電池の集合体は、従来の充電プロトコルと比較して充電速度を大幅に向上させることができます。 これは、量子電池のセルを同時に充電できる量子効果のおかげです。
これらの理論的成果にもかかわらず、量子電池の実験的実現はまだ不十分です。 唯一の 最近の注目すべき反例 エネルギー貯蔵の目的で、電磁場 (レーザー) によってエネルギーが提供される XNUMX レベル システム (先ほど紹介したキュービットに非常に類似した) のコレクションを使用しました。
現在の状況を考えると、量子電池として使用できる、よりアクセスしやすい新しい量子プラットフォームを見つけることが非常に重要であることは明らかです。 この動機を念頭に置いて、同じ IBS PCS チームの研究者は、Giuliano Benenti (University of Insubria, Italy) と協力して、過去に多く研究されてきた量子力学システムであるマイクロメーザーを再検討することを最近決定しました。 マイクロメーザーは、原子のビームが使用されるシステムです。 光子をキャビティに送り込みます。 簡単に言えば、マイクロメーザーは、前述の量子電池の実験モデルに鏡映的な構成と考えることができます。エネルギーは電磁場に保存され、それと順次相互作用する量子ビットの流れによって充電されます。
IBS PCS の研究者とその共同研究者は、マイクロメーザーが量子電池の優れたモデルとして機能できる機能を備えていることを示しました。 電磁界を使用してエネルギーを蓄えようとするときの主な懸念事項の XNUMX つは、原理的には、電磁界が膨大な量のエネルギーを吸収する可能性があることです。
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サンドラ・K・ヘルセル博士1990 年以来、最先端技術の研究と報告を行ってきました。彼女は博士号を取得しています。 アリゾナ大学出身。
