Канадские учёные завязали свет узлом
Исследователи из Оттавского университета в сотрудничестве с израильскими учеными впервые в мире смогли создать в лаборатории оптические узлы (framed knots), которые могут быть применены в современных технологиях.
«Framed knot» — это узел, обрамлённый по всей длине гладким семейством перпендикулярных ненулевых векторов.
«Возьмите узкую полоску бумаги и попробуйте завязать узел, — пояснил первый автор статьи, Хуго Ларок, выпускник Оттавского университета и нынешний аспирант Массачусетского технологического института. — Получившийся объект называется обрамлённым узлом и имеет очень интересные и важные математические свойства».
После нескольких попыток канадской группе удалось создать подобную ленточную структуру из оптического луча используя методы манипулирования векторной природой света.
Полученные сложные 3D-структуры были впервые использованы для разработки новых методов распространения секретных криптографических ключей.
«Современные технологии дают нам возможность с высокой точностью манипулировать различными параметрами, характеризующими световой луч, такими как интенсивность, фаза, длина волны и поляризация. Наша работа открывает путь к использованию для распределения секретных криптоключей более сложных топологических структур, скрытых при распространении лазерного луча», — отметил Ларок.
Структурные особенности этих объектов, такие как количество витков ориентации ленты, в сочетании с факторизацией простых чисел могут использоваться для программ квантовой обработки информации. Кроме того, большой интерес вызывают приложения данной топологической концепции к квантовым вычислениям/коммуникациям и к электронике, не рассеивающей тепла.
