Yn ddiweddar, cyflawnodd tîm dan arweiniad yr academydd Zhuang Songlin a'r Athro Zhang Dawei o Ysgol Gwybodaeth Optoelectroneg a Pheirianneg Gyfrifiadurol ym Mhrifysgol Technoleg Shanghai ddatblygiad arloesol mewn amgryptio laser microcavity. Cyflawnodd y tîm ymchwil amgryptio optegol pedwar dimensiwn trwy adeiladu arae micro-laser OAM eliptig. O'i gyfuno â'r swyddogaeth na ellir ei chlonio (PUF) laserau microcavity, mae'r cynllun amgryptio arfaethedig yn dal potensial sylweddol ar gyfer cymwysiadau fel storio gwybodaeth diogelwch uchel a gwrth-hyfforddi. Cyhoeddwyd y gwaith cysylltiedig, o'r enw "Rheoli orbitau ffoton eliptig mewn micro-lasers i gyflawni amgryptio dimensiwn uchel," yn Laser Photonics Reviews. Awdur cyntaf y papur yw Mao Lingge, myfyriwr meistr o'r Ysgol Optoelectroneg, a'r awdur cyfatebol yw Qiao Zhen, athro nodedig o'r un ysgol.
Mae gan dechnoleg amgryptio optegol, gyda'i fanteision unigryw fel dimensiynau amgodio lluosog, paraleliaeth uchel, a storio gallu mawr, werth cymhwysiad sylweddol ym maes diogelwch gwybodaeth. Wrth i nifer y dimensiynau amgodio optegol gynyddu, mae cymhlethdod amgryptio gwybodaeth hefyd yn cynyddu'n sylweddol. Felly, mae amgryptio optegol aml-ddimensiwn yn dechnoleg allweddol ar gyfer gwella diogelwch storio gwybodaeth. Mae laserau microcavity, fel cenhedlaeth newydd o ddyfeisiau amgryptio optegol, yn allyrru golau laser gyda nodweddion optegol aml-ddimensiwn, a thrwy hynny ddarparu llwyfan arloesol ar gyfer dyfeisiau amgryptio optegol aml-ddimensiwn integredig. Yn ogystal, mae nodweddion laser yn sensitif iawn i newidiadau mân hyd yn oed yn y microcavity, ac mae laserau microcavity yn ei hanfod yn meddu ar ymarferoldeb na ellir ei glonio (PUF), gan ychwanegu haen arall o ddiogelwch ar gyfer amddiffyn gwybodaeth.
Diagram sgematig o ficro-lasers OAM eliptig ar gyfer amgryptio optegol aml-ddimensiwn
Ymhlith gwahanol ddimensiynau amgodio, mae rheolaeth momentwm onglog orbitol ffoton (OAM) wedi dwyn sylw sylweddol oherwydd ei allu i ehangu dimensiynau amgryptio. Gan fod dimensiynau amlblecsio fel tonfedd a polareiddio yn dull dirlawnder, gall archwilio dulliau amlblecsio rhaniad modd arloesol (MDM) ar gyfer OAM gynyddu nifer y dimensiynau amgryptio mewn amgryptio optegol yn effeithiol. Fodd bynnag, oherwydd y diffyg rheolaeth fanwl gywir dros foddau OAM, mae dimensiynau amgryptio amgryptio optegol yn seiliedig ar laserau microcavity yn aros ar lefel gymharol isel.
Er mwyn goresgyn y cyfyngiad hwn, creodd ymchwilwyr amrywiaeth o gylchoedd eliptig dielectrig o fewn microcavity Fabry-Pérot, gan alluogi cynhyrchu araeau modd OAM eliptig ac amgryptio aml-ddimensiwn. Mae'r dimensiynau amgryptio yn cynnwys y drefn onglog l, gorchymyn rheiddiol P, eliptigrwydd ε, a chyfeiriad echel fawr θ o foddau OAM eliptig. Yn ogystal, oherwydd sensitifrwydd uchel y ceudod i'r potensial ffotonig cyfatebol, mae pob modd momentwm onglog orbitol ffotonig eliptig yn arddangos patrymau laser na ellir eu clonio. Mae amgodio amlddimensiwn ac ymarferoldeb na ellir ei glonio yr arae laser momentwm onglog orbitol ffotonig eliptig yn ffurfio system amgryptio hynod ddiogel.
O'i gymharu â chynlluniau amgryptio momentwm onglog orbitol ffoton traddodiadol sy'n defnyddio trefn onglog yn unig fel y dimensiwn amgodio, mae'r dull hwn yn torri cymesuredd canolog yr orbit ffoton, gan adeiladu system amgryptio optegol gofod paramedr pedwar dimensiwn. Gan ysgogi tiwniadwyedd parhaus y paramedrau geometrig hyn ac anamoli laserau, mae gan y dull hwn botensial cymhwysiad sylweddol mewn amgryptio gwybodaeth amwysedd mawr a gwrth-gownteri.
