Kopyalanamaz kuantum şifresi, mikrosistinleri ayıran protein gözeneği ve etanol yolunu seçen bakır-çinko çifti, farklı ölçeklerde seçiciliğin nasıl kurulduğunu ortaya koyuyor.
Bilim··Sabah
İki alıcıya birden gitmeyen bit
Santa Barbara'daki Kaliforniya Üniversitesi'nden Prabhanjan Ananth ile Los Angeles'taki Kaliforniya Üniversitesi'nden Amit Sahai, tek bitlik mesajlar için tek kullanımlık gizli anahtarlı, kopyalanamaz bir kuantum şifreleme kurgusu tanımladı. 23 Temmuz'da arXiv'e yüklenen ve hakem değerlendirmesinden geçmemiş ön baskı, bilinmeyen bir kuantum durumunun tıpatıp kopyalanamaması ilkesini kullanıyor. Gizli anahtar, saklanan sıfır ya da bir bitini bir dizi kuantum durumuna dağıtıyor; alıcı aynı anahtarla bu durumları birlikte ölçerek mesajı geri alıyor. Veriyi ele geçiren biri onu iki suç ortağına bölmeye çalıştığında ölçüm bilgiyi bozuyor. Anahtar daha sonra açıklansa bile iki alıcının da mesajı birlikte elde etme üstünlüğü kalmıyor. Yazarların güvenlik sonucu, kullanılan kuantum durumu sayısı arttıkça saldırgan üstünlüğünün üstel olarak küçülmesine dayanıyor. Bu matematiksel bir kurgu ve güvenlik kanıtı; haberde bir donanım gerçeklemesi yer almıyor.[1]
Tek gözenekte ayırt edilen moleküller
Lozan'daki İsviçre Federal Teknoloji Enstitüsü'nde Matteo Dal Peraro ve Tamar Kohn grupları, başka bir seçicilik düzenini aerolizin proteininin zarda kendiliğinden oluşturduğu gözeneğe kurdu. Gözenekten gerilim altında geçen tek tek mikrosistin molekülleri elektrik akımını kısa süreli kesiyor. Her mikrosistin türevi, kesintinin biçiminde kendine özgü bir iz bıraktığı için algılayıcı yedi türevi birbirinden ayırabildi. Lugano Gölü örneğindeki MC-LR sonucu, aynı örneğe uygulanan sıvı kromatografisi-kütle spektrometrisi sonucuna yakın çıktı. Tuz eğimi eklendiğinde algılama düzeyi Dünya Sağlık Örgütü'nün kılavuz değerinin altına indi. Bununla birlikte Tamar Kohn, örnekleri süzmeden çözümleyebilmenin hâlâ aşılması gereken bir engel olduğunu belirtiyor. Dolayısıyla seçicilik yalnız gözenek boyundan gelmiyor; molekül geçerken oluşan elektriksel izin okunmasına ve örneğin hazırlanma koşullarına bağlı kalıyor.[2]
Komşu atomlar ürün yolunu değiştiriyor
Sungkyunkwan Üniversitesi'ndeki ekip, karbondioksidin elektrikle indirgenmesinde ürün seçimini bakır ve çinko atomlarını karbon taşıyıcı üzerinde yan yana getirerek değiştirdi. Haberde aktarılan iş bölümünde çinko tepkime ara ürünlerini hazırlıyor, bakır ise etanol için gereken karbon-karbon bağının kurulmasını kolaylaştırıyor. Zar-elektrot birleşimli düzenekte etanol öne çıksa da yazarlar akım yoğunluğu, enerji verimi, ürün derişimi ve uzun süreli çalışma için daha fazla gelişme gerektiğini belirtiyor. Sonuç laboratuvar ölçeğinde ve sanayi ölçeğinde bir başarım bildirmiyor. Üç haberde seçicilik farklı bir sınırda kuruluyor: kuantum şifresinde bilgi iki alıcıya eksiksiz dağıtılamıyor, protein gözeneğinde moleküller elektriksel izleriyle ayrılıyor, katalizörde komşu metaller karbonu belirli bir ürün yoluna yönlendiriyor. Ortak çizgi, istenmeyen kopyayı, karışan molekülü ya da rakip ürünü azaltan fiziksel düzenin tasarlanmasıdır. Şifreleme kurgusu alıcıların aynı bilgiyi birlikte edinmesini, gözenek benzer toksinlerin aynı elektriksel iz içinde kaybolmasını, metal çifti ise karbonun başka ürünlere yönelmesini sınırlandırıyor. Sonuçların olgunluk düzeyleri ayrı kalıyor: biri hakem değerlendirmesinden geçmemiş bir matematiksel kanıt, biri su örneklerine uygulanmış bir algılayıcı, diğeri laboratuvar ölçeğinde bir elektrot düzeneğidir. Seçiciliğin anlamı her birinde kendi hedefi ve sınırıyla kalıyor.[3], [1], [2]
