A kvantumkommunikáció a kvantuminformatika központi része. Előnyei az abszolút titoktartás, a nagy kommunikációs kapacitás, a gyors átviteli sebesség és így tovább. El tudja végezni azokat a konkrét feladatokat, amelyeket a klasszikus kommunikáció nem tud megvalósítani. A kvantumkommunikáció használhatja a privát kulcs rendszert, amelyet nem lehet megfejteni a biztonságos kommunikáció valódi érzésének megvalósításához, így a kvantumkommunikáció a tudomány és a technológia élvonalába került a világon. A kvantumkommunikáció a kvantumállapotot használja információs elemként az információ hatékony átvitelének megvalósításához. Ez egy újabb forradalom a kommunikáció történetében a telefon és az optikai kommunikáció után.
A kvantumkommunikáció fő összetevői:
Kvantum titkos kulcs elosztása:
A titkos kvantumkulcs-elosztást nem használják bizalmas tartalom továbbítására. Ennek ellenére rejtjelkönyv létrehozása és kommunikálása, vagyis a privát kulcs hozzárendelése a személyes kommunikáció mindkét oldalához, közismert nevén kvantumkriptográfiai kommunikáció.
1984-ben az amerikai Bennett és a kanadai brassart javasolta a BB84 protokollt, amely kvantumbiteket használ információhordozóként a kvantumállapotok kódolására a fény polarizációs jellemzőinek felhasználásával a titkos kulcsok generálása és biztonságos elosztása érdekében. 1992-ben Bennett egy B92 protokollt javasolt, amely két nemnortogonális kvantumállapoton alapul, egyszerű áramlással és félhatékonysággal. Mindkét séma ortogonális és nemnortogonális egyedi kvantumállapotok egy vagy több halmazán alapul. Végül 1991-ben a brit Ekert az E91-et javasolta a két részecske maximális összefonódási állapota, nevezetesen az EPR pár alapján.
1998-ban egy másik hatállapotú kvantumkommunikációs sémát javasoltak a polarizáció kiválasztásához három konjugált bázison, amelyek négy polarizációs állapotból és balra és megfelelő forgásból állnak a BB84 protokollban. A BB84 protokoll biztonságos kritikus elosztási módszernek bizonyult, amelyet eddig még senki sem szegett meg. A kvantumbizonytalanság és a kvantum-nem klónozás elve biztosítja annak abszolút biztonságát. Ezért az EPR protokollnak alapvető elméleti értéke van. Összekapcsolja az összefonódott kvantumállapotot a biztonságos kvantumkommunikációval, és új utat nyit a biztonságos kvantumkommunikációhoz.
kvantum teleportáció:
A kvantumteleportáció elmélete, amelyet Bennett és más tudósok hat országban javasoltak 1993-ban, egy tiszta kvantumátviteli mód, amely a két részecske maximális összefonódásának csatornáját használja az ismeretlen kvantumállapot továbbítására, és a teleportáció sikeressége eléri a 100%-ot. 2].
199-ben a. Az osztrák Zeilinger csoport elvégezte a kvantumteleportáció elvének első kísérleti igazolását a laboratóriumban. Sok filmben gyakran megjelenik egy ilyen cselekmény: egy titokzatos alak hirtelen eltűnik egy helyen, hirtelen a helyén tűnik. Mivel azonban a kvantumteleportáció sérti a kvantum-klónozás elvét és a Heisenberg-féle bizonytalanságot a kvantummechanikában, ez csak egyfajta sci-fi a klasszikus kommunikációban.
A kvantumkommunikációba azonban bekerül a kvantum-összefonódás kivételes koncepciója, amely az eredeti ismeretlen kvantumállapot-információit két részre osztja: kvantuminformációra és klasszikus információra, amitől ez a hihetetlen csoda megtörténik. A kvantuminformáció a mérési folyamat során nem nyert információ, a klasszikus információ pedig az eredeti mérés.
Haladás a kvantumkommunikációban:
1994 óta a kvantumkommunikáció fokozatosan kísérleti stádiumba lépett, és halad előre a gyakorlati cél felé, amely kiváló fejlesztési értékkel és gazdasági haszonnal jár. 1997-ben Pan Jianwei, egy fiatal kínai tudós és íjmeister, egy holland tudós kísérletezett és megvalósította ismeretlen kvantumállapotok távoli átvitelét.
2004 áprilisában Sorensen et al. Első alkalommal valósult meg a bankok közötti 1,45 km-es adatátvitel kvantumösszefonódás-eloszlás használatával, amely a kvantumkommunikációt jelzi a laboratóriumtól az alkalmazási szakaszig. Jelenleg a kvantumkommunikációs technológia jelentős figyelmet keltett a kormányok, az ipar és a tudományos körök részéről. Néhány híres nemzetközi vállalat is aktívan fejleszti a kvantuminformáció kereskedelmi forgalomba hozatalát, mint például a brit telefon- és távírótársaság, a bell, az IBM, az at & T laboratóriumai az Egyesült Államokban, a Toshiba cég Japánban, a Siemens cég Németországban stb. 2008-ban az Európai Unió „kvantumkriptográfián alapuló globális biztonságos kommunikációs hálózatfejlesztési projektje” egy 7 csomópontos biztonságos kommunikációs demonstrációs és ellenőrző hálózatot hozott létre.
2010-ben az egyesült államokbeli Time magazin a „robbanékony hírek” rovatában „a kínai kvantumtudomány ugrása” címmel számolt be Kína 16 km-es kvantumteleportációs kísérletének sikeréről, jelezve, hogy Kína kvantumkommunikációs hálózatot tud létrehozni a kínaiak között. föld és a műhold [3]. 2010-ben a japán Nemzeti Intelligencia és Kommunikációs Kutatóintézet, valamint a Mitsubishi Electric és NEC, számszerűsített azonosítója Svájcban, a Toshiba Europe Limited és egész Bécs Ausztriában létrehozta a hat csomópontú nagyvárosi kvantumkommunikációs hálózatot, a „Tokyo QKD network” Tokióban. A hálózat Japánban és Európában a kvantumkommunikációs technológia legmagasabb fejlettségi szintjével rendelkező kutatóintézetek és vállalatok legújabb kutatási eredményeire összpontosít.
A kínai „Szilícium-völgyben” – Peking Zhongguancun – található Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd. egy high-tech vállalkozás, amely hazai és külföldi kutatóintézetek, kutatóintézetek, egyetemek és vállalati tudományos kutatószemélyzet kiszolgálására irányul. Cégünk elsősorban optoelektronikai termékek független kutatás-fejlesztésével, tervezésével, gyártásával, értékesítésével foglalkozik, innovatív megoldásokat és professzionális, személyre szabott szolgáltatásokat nyújt tudományos kutatók és ipari mérnökök számára. Évekig tartó független innováció után a fotoelektromos termékek gazdag és tökéletes sorozatát hozta létre, amelyeket széles körben használnak az önkormányzati, katonai, közlekedési, villamos energia, pénzügy, oktatás, orvosi és egyéb iparágakban.
Várjuk az együttműködést Önnel!
Feladás időpontja: 2023. május 05