Komunikasi kuantum merupakan bahagian utama teknologi maklumat kuantum. Ia mempunyai kelebihan kerahsiaan mutlak, kapasiti komunikasi yang besar, kelajuan penghantaran yang pantas, dan sebagainya. Ia boleh menyelesaikan tugas-tugas tertentu yang tidak dapat dicapai oleh komunikasi klasik. Komunikasi kuantum boleh menggunakan sistem kunci persendirian, yang tidak boleh diuraikan untuk merealisasikan erti sebenar komunikasi yang selamat, jadi komunikasi kuantum telah menjadi barisan hadapan sains dan teknologi di dunia. Komunikasi kuantum menggunakan keadaan kuantum sebagai elemen maklumat untuk merealisasikan penghantaran maklumat yang berkesan. Ia merupakan satu lagi revolusi dalam sejarah komunikasi selepas komunikasi telefon dan optik.
Komponen utama komunikasi kuantum：
Pengagihan kunci rahsia kuantum：
Pengagihan kunci rahsia kuantum tidak digunakan untuk menghantar kandungan sulit. Namun, ia adalah untuk mewujudkan dan menyampaikan buku sifer, iaitu, untuk memberikan kunci persendirian kepada kedua-dua belah komunikasi peribadi, yang biasanya dikenali sebagai komunikasi kriptografi kuantum.
Pada tahun 1984, Bennett dari Amerika Syarikat dan Brassart dari Kanada mencadangkan protokol BB84, yang menggunakan bit kuantum sebagai pembawa maklumat untuk mengekod keadaan kuantum dengan menggunakan ciri-ciri polarisasi cahaya untuk merealisasikan penjanaan dan pengagihan kunci rahsia yang selamat. Pada tahun 1992, Bennett mencadangkan protokol B92 berdasarkan dua keadaan kuantum bukan ortogon dengan aliran mudah dan separuh kecekapan. Kedua-dua skema ini adalah berdasarkan satu atau lebih set keadaan kuantum tunggal ortogon dan bukan ortogon. Akhirnya, pada tahun 1991, Ekert dari UK mencadangkan E91 berdasarkan keadaan keterikatan maksimum dua zarah, iaitu pasangan EPR.
Pada tahun 1998, satu lagi skim komunikasi kuantum enam keadaan telah dicadangkan untuk pemilihan polarisasi pada tiga asas terkonjugasi yang terdiri daripada empat keadaan polarisasi dan putaran kiri dan kanan dalam protokol BB84. Protokol BB84 telah terbukti sebagai kaedah taburan kritikal yang selamat, yang belum pernah dilanggar oleh sesiapa setakat ini. Prinsip ketidakpastian kuantum dan pengklonan kuantum memastikan keselamatan mutlaknya. Oleh itu, protokol EPR mempunyai nilai teori yang penting. Ia menghubungkan keadaan kuantum yang terikat dengan komunikasi kuantum yang selamat dan membuka cara baharu untuk komunikasi kuantum yang selamat.
teleportasi kuantum
Teori teleportasi kuantum yang dicadangkan oleh Bennett dan saintis lain di enam negara pada tahun 1993 adalah mod penghantaran kuantum tulen yang menggunakan saluran keadaan terikat maksimum dua zarah untuk menghantar keadaan kuantum yang tidak diketahui, dan kadar kejayaan teleportasi akan mencapai 100% [2].
Pada tahun 199, sekumpulan Zeilinger dari Austria telah menyelesaikan pengesahan eksperimen pertama prinsip teleportasi kuantum di makmal. Dalam banyak filem, plot sedemikian sering muncul: figura misteri tiba-tiba hilang di satu tempat tiba-tiba kelihatan di tempatnya. Walau bagaimanapun, kerana teleportasi kuantum melanggar prinsip bukan pengklonan kuantum dan ketidakpastian Heisenberg dalam mekanik kuantum, ia hanyalah sejenis fiksyen sains dalam komunikasi klasik.
Walau bagaimanapun, konsep luar biasa keterikatan kuantum diperkenalkan ke dalam komunikasi kuantum, yang membahagikan maklumat keadaan kuantum yang tidak diketahui daripada yang asal kepada dua bahagian: maklumat kuantum dan maklumat klasik, yang menjadikan keajaiban luar biasa ini berlaku. Maklumat kuantum ialah maklumat yang tidak diekstrak dalam proses pengukuran, dan maklumat klasik ialah pengukuran asal.
Kemajuan dalam komunikasi kuantum：
Sejak tahun 1994, komunikasi kuantum secara beransur-ansur memasuki peringkat eksperimen dan melangkah ke hadapan ke arah matlamat praktikal, yang mempunyai nilai pembangunan yang sangat baik dan faedah ekonomi. Pada tahun 1997, Pan Jianwei, seorang saintis muda Cina, dan Bow Meister, seorang saintis Belanda, telah bereksperimen dan merealisasikan penghantaran jarak jauh bagi keadaan kuantum yang tidak diketahui.
Pada April 2004, Sorensen et al. telah merealisasikan penghantaran data sejauh 1.45km antara bank buat kali pertama dengan menggunakan taburan keterikatan kuantum, menandakan komunikasi kuantum dari makmal ke peringkat aplikasi. Pada masa ini, teknologi komunikasi kuantum telah menarik perhatian yang ketara daripada kerajaan, industri dan akademik. Beberapa syarikat antarabangsa yang terkenal juga sedang giat membangunkan pengkomersialan maklumat kuantum, seperti Syarikat Telefon dan Telegraf British, Bell, IBM, makmal AT & T di Amerika Syarikat, syarikat Toshiba di Jepun, syarikat Siemens di Jerman, dan sebagainya. Tambahan pula, pada tahun 2008, "projek pembangunan rangkaian komunikasi selamat global berdasarkan kriptografi kuantum" Kesatuan Eropah telah menubuhkan rangkaian Demonstrasi dan pengesahan komunikasi selamat 7-nod.
Pada tahun 2010, majalah Time dari Amerika Syarikat melaporkan kejayaan eksperimen teleportasi kuantum China sejauh 16 km dalam ruangan "berita eksplosif" dengan tajuk "lompatan Sains Kuantum China," yang menunjukkan bahawa China boleh mewujudkan rangkaian komunikasi kuantum antara darat dan satelit [3]. Pada tahun 2010, Institut Penyelidikan Perisikan dan Komunikasi Kebangsaan Jepun dan Mitsubishi Electric dan NEC, ID yang diukur dari Switzerland, Toshiba Europe Limited, dan seluruh Vienna dari Austria telah menubuhkan rangkaian komunikasi kuantum metropolitan enam nod "rangkaian Tokyo QKD" di Tokyo. Rangkaian ini memberi tumpuan kepada hasil penyelidikan terkini institusi penyelidikan dan syarikat dengan tahap pembangunan tertinggi dalam teknologi komunikasi kuantum di Jepun dan Eropah.
Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd. yang terletak di "Silicon Valley" China – Beijing Zhongguancun, merupakan sebuah perusahaan berteknologi tinggi yang berdedikasi untuk berkhidmat kepada institusi penyelidikan, institut penyelidikan, universiti dan kakitangan penyelidikan saintifik perusahaan domestik dan asing. Syarikat kami terutamanya terlibat dalam penyelidikan dan pembangunan bebas, reka bentuk, pembuatan, penjualan produk optoelektronik, dan menyediakan penyelesaian inovatif dan perkhidmatan profesional yang diperibadikan untuk penyelidik saintifik dan jurutera industri. Selepas bertahun-tahun inovasi bebas, ia telah membentuk satu siri produk fotoelektrik yang kaya dan sempurna, yang digunakan secara meluas dalam industri perbandaran, ketenteraan, pengangkutan, kuasa elektrik, kewangan, pendidikan, perubatan dan lain-lain.
Kami mengalu-alukan kerjasama dengan anda!
Masa siaran: 05-Mei-2023