Conforme os computadores avançam, métodos de criptografia usados ​​atualmente para manter tudo, desde transações financeiras a segredos militares seguros podem em breve ser inúteis, especialistas em tecnologia alertam. Reportando hoje no jornal Natureza , uma equipe de físicos e engenheiros liderada pelo professor de física da Universidade do Texas em Austin, Xiaoqin Elaine Li, relatou ter criado um material com propriedades de emissão de luz que pode permitir comunicações à prova de hack, garantido pelas leis da mecânica quântica.

Seu novo material, criado pelo empilhamento de duas camadas de materiais atomicamente finos, absorve energia da luz e emite novos fótons, ou partículas de luz, de forma que os pesquisadores interpretem o material como contendo milhares de "emissores de fóton único" idênticos. Se confirmado, tal nova fonte de luz poderia ser usada como parte de um novo, método à prova de hack de proteção de informações. Outros pesquisadores criaram emissores de fóton único, mas nenhuma tecnologia anterior produziu uma série de milhares de idênticos.

"Este é um objetivo de longa data na ciência da informação quântica que nunca foi demonstrado antes, "Disse Li." Nossos estudos sugerem que esse objetivo pode ser alcançado com este novo material. "

Para se comunicar com segurança, as informações devem ser criptografadas antes de serem enviadas. O receptor precisa de uma chave para decifrar a mensagem criptografada. Em algumas formas de criptografia, o remetente transmite a chave um fóton de cada vez. Como um fóton contém o menor pacote de energia possível para a luz, não pode ser dividido em pacotes menores. Se um hacker interceptar os fótons e tentar ler as informações, a chave mudará e o receptor descobrirá facilmente. É por isso que emissores de fóton único altamente eficientes são úteis em aplicações de comunicação quântica e cada vez mais necessários, já que os avanços na computação exigem ferramentas mais sofisticadas para manter as comunicações seguras.

"Se houver um fóton faltando, você sabe que a informação está sendo interceptada, "Li disse.

Os materiais investigados pela equipe consistem em lâminas cristalinas bidimensionais com apenas alguns átomos de espessura. O método para criar tais folhas atômicas ultrafinas é notavelmente simples. Os cientistas usam fita adesiva para retirar camadas individuais de um cristal. Empilhando duas camadas diferentes uma sobre a outra e girando-as levemente em relação uma à outra, os cientistas criaram um cristal artificial com um padrão de átomos regularmente espaçado. Esse padrão é conhecido como cristal moiré, que localiza elétrons em um espaço apertado da ordem de um nanômetro, cerca de mil vezes menor que uma bactéria.

Os pesquisadores têm fortes evidências experimentais e teóricas de que seu novo material forma uma matriz quadriculada de milhares de emissores de fóton único, mas a resolução do seu equipamento ainda não lhes permitiu provar isso de forma conclusiva. Como próximos passos, Li e sua equipe irão colaborar com outros pesquisadores para verificar se eles estão, na verdade, formando emissores de fóton único, continuando a melhorar a qualidade do material.