渥太华大学 本作品中生成的框架结的俯视图
学分:渥太华大学 渥太华大学的研究人员与以色列科学家合作，在实验室里创造了一种有望应用于现代技术的光学结，这在世界上尚属首次
他们的工作为分发秘密密钥的新方法打开了大门——用于加密和解密数据，确保安全通信和保护私人信息
该小组最近在《自然通讯》上发表了他们的发现
“这是非常重要的，特别是从拓扑聚焦的角度来看，因为框架结为拓扑量子计算提供了一个平台，”加拿大渥太华大学结构光研究讲座资深作者易卜拉欣·卡里米教授解释说
“此外，我们使用这些非平凡的光学结构作为信息载体，并开发了一种用于经典通信的安全协议，其中信息被编码在这些框架结中
" 概念 研究人员提出了一个简单的自学课程来帮助我们更好地理解框架结，这些三维物体也可以被描述为一个表面
“拿一张窄窄的纸条，试着打个结，”第一作者雨果·拉洛克说，他是uOttawa的校友，现任哲学博士
D
麻省理工学院的学生
由此产生的物体被称为框架结，具有非常有趣和重要的数学特征
" 该小组试图达到同样的结果，但在一个光束，这提出了更高的难度
经过几次尝试(结看起来更像打结的绳子)，这个团队想出了他们想要的东西:一个打结的丝带结构，这是框架结的精髓
框架结中框架编织物的加密方案
通过依赖于质因数分解的过程，该结连同一对数字可用于恢复加密的编织物
学分:渥太华大学 雨果·拉洛克解释说:“为了增加这条丝带，我们团队依靠光束整形技术来处理光的矢量性质。”
通过改变光场沿着“未成帧”光学结的振荡方向，我们能够通过将这些振荡场所描绘的线“粘合”在一起而将一个帧分配给后者
" 据研究人员称，结构光束正被广泛用于编码和分发信息
“到目前为止，这些应用仅限于物理量，可以通过观察给定位置的光束来识别，”这项研究的合著者、瓦特瓦博士后说道
Alessio D'Errico
我们的工作表明，带方向的扭曲数结合质数分解可用于提取结的所谓“编织物表示”
" “这些物体的结构特征可以用来指定量子信息处理程序，”雨果·拉洛克补充道
在这种情况下，当这个程序在各方之间传播时，它需要保密，人们需要一种方法来加密这个“编织物”，然后解密它
我们的工作通过提出使用我们的光学框架结作为这些程序的加密对象来解决这个问题，这些程序随后可以通过我们也介绍的编织提取方法来恢复
" “这些复杂的三维结构第一次被用来开发秘密密钥分发的新方法
此外，人们对利用量子计算、通信和无耗散电子学中的拓扑概念有着广泛而强烈的兴趣
节点也是由特定的拓扑性质来描述的，这对于密码协议来说还没有考虑到
" 再现光束中产生的框架三叶形结的重构结构
学分:渥太华大学 起源 该项目背后的想法出现在2018年，在希腊克里特岛的一次科学会议上，与以色列研究人员进行了讨论
来自内盖夫本古里安大学和以色列巴尔伊兰大学的科学家开发了素数编码协议
该项目随后穿越了地中海和大西洋，最后以Dr
卡利米的实验室位于渥太华大学的高级研究中心
这就是实验程序被开发和实施的地方
然后对所得数据进行分析，并通过专门设计的程序提取编织结构
应用程序 雨果·拉洛克说:“目前的技术使我们有可能高精度地处理表征光束的不同特征，如强度、相位、波长和偏振。”
“这允许用全光学方法对信息进行编码和解码
利用这些不同的自由度，已经设计出量子和经典密码协议
" “我们的工作为使用隐藏在激光束传播中的更复杂的拓扑结构来分发秘密密钥开辟了道路
" “此外，我们开发的实验和理论技术可能有助于找到拓扑量子计算的新实验方法，这有望超越当前量子计算技术中与噪声相关的问题，”Dr
易卜拉欣·卡里米
“光学框架结作为信息载体”的论文最近发表在《自然通讯》上
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