Η κβαντική επικοινωνία είναι το κεντρικό μέρος της κβαντικής τεχνολογίας πληροφοριών.Έχει τα πλεονεκτήματα της απόλυτης μυστικότητας, της μεγάλης ικανότητας επικοινωνίας, της γρήγορης ταχύτητας μετάδοσης και ούτω καθεξής.Μπορεί να ολοκληρώσει τις συγκεκριμένες εργασίες που η κλασική επικοινωνία δεν μπορεί να επιτύχει.Η κβαντική επικοινωνία μπορεί να χρησιμοποιήσει το σύστημα ιδιωτικού κλειδιού, το οποίο δεν μπορεί να αποκρυπτογραφηθεί για να συνειδητοποιήσει την πραγματική αίσθηση της ασφαλούς επικοινωνίας, έτσι η κβαντική επικοινωνία έχει γίνει η πρώτη γραμμή της επιστήμης και της τεχνολογίας στον κόσμο.Η κβαντική επικοινωνία χρησιμοποιεί την κβαντική κατάσταση ως στοιχείο πληροφοριών για να πραγματοποιήσει την αποτελεσματική μετάδοση πληροφοριών.Είναι μια άλλη επανάσταση στην ιστορία της επικοινωνίας μετά την τηλεφωνική και την οπτική επικοινωνία.
Τα κύρια συστατικά της κβαντικής επικοινωνίας:
Διανομή κβαντικού μυστικού κλειδιού:
Η διανομή κβαντικού μυστικού κλειδιού δεν χρησιμοποιείται για τη μετάδοση εμπιστευτικού περιεχομένου.Παρόλα αυτά, είναι η δημιουργία και η επικοινωνία βιβλίου κρυπτογράφησης, δηλαδή η εκχώρηση του ιδιωτικού κλειδιού και στις δύο πλευρές της προσωπικής επικοινωνίας, κοινώς γνωστή ως επικοινωνία κβαντικής κρυπτογραφίας.
Το 1984, ο Bennett των Ηνωμένων Πολιτειών και ο brassart του Καναδά πρότειναν το πρωτόκολλο BB84, το οποίο χρησιμοποιεί κβαντικά bit ως φορείς πληροφοριών για την κωδικοποίηση κβαντικών καταστάσεων χρησιμοποιώντας χαρακτηριστικά πόλωσης του φωτός για να πραγματοποιήσει τη δημιουργία και την ασφαλή διανομή μυστικών κλειδιών.Το 1992, ο Bennett πρότεινε ένα πρωτόκολλο B92 βασισμένο σε δύο μη ορθογώνιες κβαντικές καταστάσεις με απλή ροή και μισή απόδοση.Και τα δύο αυτά σχήματα βασίζονται σε ένα ή περισσότερα σύνολα ορθογώνιων και μη ορθογωνικών απλών κβαντικών καταστάσεων.Τέλος, το 1991, ο Ekert του Ηνωμένου Βασιλείου πρότεινε το E91 με βάση την κατάσταση μέγιστης εμπλοκής δύο σωματιδίων, δηλαδή το ζεύγος EPR.
Το 1998, ένα άλλο σχήμα κβαντικής επικοινωνίας έξι καταστάσεων προτάθηκε για επιλογή πόλωσης σε τρεις συζευγμένες βάσεις που αποτελούνται από τέσσερις καταστάσεις πόλωσης και αριστερή και σωστή περιστροφή στο πρωτόκολλο BB84.Το πρωτόκολλο BB84 έχει αποδειχθεί ότι είναι μια ασφαλής κρίσιμη μέθοδος διανομής, η οποία δεν έχει παραβιαστεί από κανέναν μέχρι στιγμής.Η αρχή της κβαντικής αβεβαιότητας και η κβαντική μη κλωνοποίηση διασφαλίζουν την απόλυτη ασφάλειά του.Επομένως, το πρωτόκολλο EPR έχει ουσιαστική θεωρητική αξία.Συνδέει τη μπερδεμένη κβαντική κατάσταση με την ασφαλή κβαντική επικοινωνία και ανοίγει έναν νέο δρόμο για ασφαλή κβαντική επικοινωνία.
κβαντική τηλεμεταφορά:
Η θεωρία της κβαντικής τηλεμεταφοράς που προτάθηκε από τον Bennett και άλλους επιστήμονες σε έξι χώρες το 1993 είναι ένας καθαρός τρόπος κβαντικής μετάδοσης που χρησιμοποιεί το κανάλι της μέγιστης εμπλεκόμενης κατάστασης δύο σωματιδίων για τη μετάδοση άγνωστης κβαντικής κατάστασης και το ποσοστό επιτυχίας της τηλεμεταφοράς θα φτάσει το 100% [ 2].
Το 199, α.Η ομάδα Zeilinger της Αυστρίας ολοκλήρωσε την πρώτη πειραματική επαλήθευση της αρχής της κβαντικής τηλεμεταφοράς στο εργαστήριο.Σε πολλές ταινίες, μια τέτοια πλοκή εμφανίζεται συχνά: μια μυστηριώδης φιγούρα εξαφανίζεται ξαφνικά σε ένα μέρος και ξαφνικά φαίνεται στη θέση της.Ωστόσο, επειδή η κβαντική τηλεμεταφορά παραβιάζει την αρχή της κβαντικής μη-κλωνοποίησης και την αβεβαιότητα του Heisenberg στην κβαντική μηχανική, είναι απλώς ένα είδος επιστημονικής φαντασίας στην κλασική επικοινωνία.
Ωστόσο, η εξαιρετική έννοια της κβαντικής εμπλοκής εισάγεται στην κβαντική επικοινωνία, η οποία χωρίζει τις άγνωστες πληροφορίες κβαντικής κατάστασης του πρωτοτύπου σε δύο μέρη: κβαντικές πληροφορίες και κλασικές πληροφορίες, που κάνουν αυτό το απίστευτο θαύμα να συμβεί.Η κβαντική πληροφορία είναι η πληροφορία που δεν εξάγεται στη διαδικασία μέτρησης και η κλασική πληροφορία είναι η αρχική μέτρηση.
Πρόοδος στην κβαντική επικοινωνία:
Από το 1994, η κβαντική επικοινωνία εισήλθε σταδιακά στο πειραματικό στάδιο και προχωρώντας προς τον πρακτικό στόχο, ο οποίος έχει εξαιρετική αναπτυξιακή αξία και οικονομικά οφέλη.Το 1997, ο Pan Jianwei, ένας νεαρός Κινέζος επιστήμονας, και ο Bow Meister, ένας Ολλανδός επιστήμονας, πειραματίστηκαν και συνειδητοποίησαν την εξ αποστάσεως μετάδοση άγνωστων κβαντικών καταστάσεων.
Τον Απρίλιο του 2004, οι Sorensen et al.Πραγματοποιήθηκε μετάδοση δεδομένων 1,45km μεταξύ τραπεζών για πρώτη φορά με χρήση κατανομής κβαντικής εμπλοκής, σηματοδοτώντας την κβαντική επικοινωνία από το εργαστήριο στο στάδιο της εφαρμογής.Επί του παρόντος, η κβαντική τεχνολογία επικοινωνίας έχει προσελκύσει σημαντική προσοχή από τις κυβερνήσεις, τη βιομηχανία και τον ακαδημαϊκό κόσμο.Ορισμένες διάσημες διεθνείς εταιρείες αναπτύσσουν επίσης ενεργά την εμπορευματοποίηση κβαντικών πληροφοριών, όπως η British phone and Telegraph Company, bell, IBM, at & T εργαστήρια στις Ηνωμένες Πολιτείες, η εταιρεία Toshiba στην Ιαπωνία, η εταιρεία Siemens στη Γερμανία κ.λπ. Το 2008, το «πρόγραμμα ανάπτυξης παγκόσμιου ασφαλούς δικτύου επικοινωνίας με βάση την κβαντική κρυπτογραφία» της Ευρωπαϊκής Ένωσης δημιούργησε ένα δίκτυο επίδειξης και επαλήθευσης ασφαλούς επικοινωνίας 7 κόμβων.
Το 2010, το περιοδικό Time των Ηνωμένων Πολιτειών ανέφερε την επιτυχία του πειράματος κβαντικής τηλεμεταφοράς 16 χιλιομέτρων της Κίνας στη στήλη των «εκρηκτικών ειδήσεων» με τον τίτλο «άλμα της Κβαντικής Επιστήμης της Κίνας», υποδεικνύοντας ότι η Κίνα μπορεί να δημιουργήσει ένα κβαντικό δίκτυο επικοινωνίας μεταξύ των το έδαφος και ο δορυφόρος [3].Το 2010, το Εθνικό Ινστιτούτο Ερευνών Πληροφοριών και Επικοινωνίας της Ιαπωνίας και η Mitsubishi Electric και η NEC, το ID ποσοτικοποιημένο της Ελβετίας, η Toshiba Europe Limited και όλη η Βιέννη της Αυστρίας δημιούργησαν το μητροπολιτικό κβαντικό δίκτυο επικοινωνίας έξι κόμβων «Tokyo QKD network» στο Τόκιο.Το δίκτυο επικεντρώνεται στα τελευταία ερευνητικά αποτελέσματα ερευνητικών ιδρυμάτων και εταιρειών με το υψηλότερο επίπεδο ανάπτυξης στην τεχνολογία κβαντικών επικοινωνιών στην Ιαπωνία και την Ευρώπη.
Η Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd. που βρίσκεται στην "Silicon Valley" της Κίνας - Beijing Zhongguancun, είναι μια επιχείρηση υψηλής τεχνολογίας αφιερωμένη στην εξυπηρέτηση εγχώριων και ξένων ερευνητικών ιδρυμάτων, ερευνητικών ινστιτούτων, πανεπιστημίων και προσωπικού επιστημονικής έρευνας επιχειρήσεων.Η εταιρεία μας ασχολείται κυρίως με την ανεξάρτητη έρευνα και ανάπτυξη, το σχεδιασμό, την κατασκευή, τις πωλήσεις οπτοηλεκτρονικών προϊόντων και παρέχει καινοτόμες λύσεις και επαγγελματικές, εξατομικευμένες υπηρεσίες για επιστημονικούς ερευνητές και βιομηχανικούς μηχανικούς.Μετά από χρόνια ανεξάρτητης καινοτομίας, έχει σχηματίσει μια πλούσια και τέλεια σειρά φωτοηλεκτρικών προϊόντων, τα οποία χρησιμοποιούνται ευρέως σε δημοτικές, στρατιωτικές, μεταφορές, ηλεκτρική ενέργεια, χρηματοδότηση, εκπαίδευση, ιατρική και άλλες βιομηχανίες.
Ανυπομονούμε για συνεργασία μαζί σας!
Ώρα δημοσίευσης: Μάιος-05-2023