Данные, в виде световых сигналов проходящие тысячи километров по оптоволоконным кабелям, могут быть на любом участке перехвачены. Уменьшить эту угрозу позволит разработанная в Инженерной школе Виттерби Южнокалифорнийского университета (USC) частотная гребенка новой конструкции, которая может стать эффективным инструментом квантового шифрования данных.

Сотрудники USC предложили новый, гораздо более эффективный чем прежние, метод разделения луча лазера на десятки и сотни лучей, каждый с собственной длиной волны. В отличие от традиционных частотных гребёнок величиной с холодильник новое устройство, описанное в публикации Science Advances, соизмеримо с волосом человека и потребляет в 1000 раз меньше энергии, что делает его пригодным для мобильных приложений.

Авторы отказались от использования в конструкции частотной гребёнки таких традиционных для микроэлектроники материалов как кремний, разместив вместо этого на поверхности лазера сферический генератор на базе одиночного слоя 25-атомных органических молекул.

Такой генератор порождает вторичные частотные пары из основной частоты лазера. Они создаются одновременно и могут рассматриваться как связанные между собой квантовым перепутыванием фотоны. Технологии квантовой криптографии построены на использовании перепутанных частиц: перехват одной из них отражается на состоянии второй, позволяя немедленно обнаружить вторжение.

Размеры и энергопотребление частотных гребёнок были основными технологическими препятствиями для продвижения квантовой криптографии в массовые портативные платформы.