Ang komunikasyong quantum ang pangunahing bahagi ng teknolohiya ng impormasyong quantum. Mayroon itong mga bentahe ng ganap na paglilihim, malaking kapasidad ng komunikasyon, mabilis na bilis ng pagpapadala, at iba pa. Kaya nitong tapusin ang mga partikular na gawain na hindi kayang makamit ng klasikal na komunikasyon. Ang komunikasyong quantum ay maaaring gumamit ng sistema ng pribadong susi, na hindi maaaring mabasa upang makamit ang tunay na kahulugan ng ligtas na komunikasyon, kaya ang komunikasyong quantum ay naging nangunguna sa agham at teknolohiya sa mundo. Ginagamit ng komunikasyong quantum ang estado ng quantum bilang isang elemento ng impormasyon upang maisakatuparan ang epektibong pagpapadala ng impormasyon. Ito ay isa pang rebolusyon sa kasaysayan ng komunikasyon pagkatapos ng telepono at komunikasyong optikal.
Ang mga pangunahing bahagi ng komunikasyong quantum:
Pamamahagi ng sikretong susi ng Quantum：
Ang pamamahagi ng quantum secret key ay hindi ginagamit upang magpadala ng kumpidensyal na nilalaman. Gayunpaman, ito ay upang magtatag at makipag-ugnayan ng cipher book, ibig sabihin, upang italaga ang pribadong susi sa magkabilang panig ng personal na komunikasyon, na karaniwang kilala bilang komunikasyon ng quantum cryptography.
Noong 1984, iminungkahi nina Bennett ng Estados Unidos at Brassart ng Canada ang BB84 protocol, na gumagamit ng quantum bits bilang mga tagadala ng impormasyon upang i-encode ang mga quantum states sa pamamagitan ng paggamit ng mga polarization characteristics ng liwanag upang maisakatuparan ang pagbuo at ligtas na pamamahagi ng mga secret key. Noong 1992, iminungkahi ni Bennett ang isang B92 protocol batay sa dalawang nonorthogonal quantum states na may simpleng daloy at kalahating kahusayan. Ang parehong mga scheme na ito ay batay sa isa o higit pang mga set ng orthogonal at nonorthogonal single quantum states. Panghuli, noong 1991, iminungkahi ni Ekert ng UK ang E91 batay sa two-particle maximum entanglement state, na siyang EPR pair.
Noong 1998, isa pang anim-na-estado na pamamaraan ng komunikasyon sa quantum ang iminungkahi para sa pagpili ng polarisasyon sa tatlong conjugated base na binubuo ng apat na estado ng polarisasyon at kaliwa at tamang pag-ikot sa protocol ng BB84. Napatunayan na ang protocol ng BB84 ay isang ligtas na paraan ng kritikal na distribusyon, na hindi pa nalalabag ninuman sa ngayon. Tinitiyak ng prinsipyo ng kawalan ng katiyakan sa quantum at quantum non-cloning ang ganap na seguridad nito. Samakatuwid, ang protocol ng EPR ay may mahalagang teoretikal na halaga. Iniuugnay nito ang magkakaugnay na estado ng quantum sa ligtas na komunikasyon sa quantum at nagbubukas ng isang bagong paraan para sa ligtas na komunikasyon sa quantum.
teleportasyong kwantum
Ang teorya ng quantum teleportation na iminungkahi ni Bennett at iba pang mga siyentipiko sa anim na bansa noong 1993 ay isang purong quantum transmission mode na gumagamit ng channel ng two-particle maximum entangled state upang magpadala ng hindi kilalang quantum state, at ang success rate ng teleportation ay aabot sa 100% [2].
Noong 199, isang grupo ng Zeilinger ng Austria ang nakumpleto ang unang eksperimental na pagpapatunay ng prinsipyo ng quantum teleportation sa laboratoryo. Sa maraming pelikula, madalas na lumilitaw ang ganitong balangkas: isang mahiwagang pigura ang biglang nawawala sa isang lugar at tila nasa tamang lugar. Gayunpaman, dahil ang quantum teleportation ay lumalabag sa prinsipyo ng quantum non-cloning at Heisenberg uncertainty sa quantum mechanics, ito ay isa lamang uri ng science fiction sa klasikal na komunikasyon.
Gayunpaman, ang pambihirang konsepto ng quantum entanglement ay ipinakilala sa quantum communication, na naghahati sa hindi kilalang impormasyon ng estado ng quantum ng orihinal sa dalawang bahagi: impormasyon ng quantum at klasikal na impormasyon, na siyang dahilan kung bakit nangyayari ang hindi kapani-paniwalang himalang ito. Ang impormasyon ng quantum ay ang impormasyong hindi nakuha sa proseso ng pagsukat, at ang klasikal na impormasyon ay ang orihinal na pagsukat.
Pag-unlad sa komunikasyong quantum
Mula noong 1994, ang komunikasyong quantum ay unti-unting pumasok sa yugto ng eksperimento at sumusulong patungo sa praktikal na layunin, na may mahusay na halaga ng pag-unlad at mga benepisyong pang-ekonomiya. Noong 1997, sina Pan Jianwei, isang batang siyentipikong Tsino, at Bow Meister, isang siyentipikong Dutch, ay nag-eksperimento at natanto ang malayuang pagpapadala ng mga hindi kilalang estado ng quantum.
Noong Abril 2004, unang naisakatuparan nina Sorensen at iba pa ang 1.45km na pagpapadala ng datos sa pagitan ng mga bangko gamit ang quantum entanglement distribution, na siyang nagmamarka sa quantum communication mula sa laboratoryo hanggang sa antas ng aplikasyon. Sa kasalukuyan, ang teknolohiya ng quantum communication ay nakakuha ng malaking atensyon mula sa mga pamahalaan, industriya, at akademya. Aktibo ring pinapaunlad ng ilang sikat na internasyonal na kumpanya ang komersiyalisasyon ng quantum information, tulad ng British Telephone and Telegraph Company, Bell, IBM, AT&T laboratories sa Estados Unidos, Toshiba Company sa Japan, Siemens Company sa Germany, atbp. Bukod pa rito, noong 2008, ang "global secure communication network development project based on quantum cryptography" ng European Union ay nagtayo ng 7-node secure communication Demonstration and verification network.
Noong 2010, iniulat ng Time magazine ng Estados Unidos ang tagumpay ng 16 km na eksperimento sa quantum teleportation ng Tsina sa kolum ng "explosive news" na may pamagat na "leap of China's Quantum Science," na nagpapahiwatig na ang Tsina ay maaaring magtatag ng isang quantum communication network sa pagitan ng lupa at ng satellite [3]. Noong 2010, ang National Intelligence and Communication Research Institute of Japan at ang Mitsubishi Electric at NEC, ID quantified ng Switzerland, Toshiba Europe Limited, at ang buong Vienna ng Austria ay nagtatag ng anim na nodes metropolitan quantum communication network na "Tokyo QKD network" sa Tokyo. Ang network ay nakatuon sa pinakabagong mga resulta ng pananaliksik ng mga institusyon ng pananaliksik at mga kumpanya na may pinakamataas na antas ng pag-unlad sa teknolohiya ng quantum communication sa Japan at Europa.
Ang Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd. na matatagpuan sa "Silicon Valley" ng Tsina – Beijing Zhongguancun, ay isang high-tech na negosyo na nakatuon sa paglilingkod sa mga lokal at dayuhang institusyon ng pananaliksik, mga institusyon ng pananaliksik, mga unibersidad at mga tauhan ng pananaliksik na siyentipiko. Ang aming kumpanya ay pangunahing nakatuon sa malayang pananaliksik at pagpapaunlad, disenyo, paggawa, pagbebenta ng mga produktong optoelectronic, at nagbibigay ng mga makabagong solusyon at propesyonal at isinapersonal na serbisyo para sa mga siyentipikong mananaliksik at mga inhinyero sa industriya. Pagkatapos ng mga taon ng malayang inobasyon, nakabuo ito ng isang mayaman at perpektong serye ng mga produktong photoelectric, na malawakang ginagamit sa mga industriya ng munisipyo, militar, transportasyon, kuryente, pananalapi, edukasyon, medikal at iba pa.
Inaasahan namin ang pakikipagtulungan sa iyo!
Oras ng pag-post: Mayo-05-2023