Komunikasi kuantum adalah bahagian tengah teknologi maklumat kuantum. Ia mempunyai kelebihan kerahsiaan mutlak, kapasiti komunikasi yang besar, kelajuan penghantaran yang cepat, dan sebagainya. Ia boleh menyelesaikan tugas tertentu yang tidak dapat dicapai oleh komunikasi klasik. Komunikasi kuantum boleh menggunakan sistem kunci persendirian, yang tidak dapat ditafsirkan untuk merealisasikan rasa sebenar komunikasi 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 adalah satu lagi revolusi dalam sejarah komunikasi selepas komunikasi telefon dan optik.
Komponen utama komunikasi kuantum:
Pengedaran kunci rahsia kuantum：
Pengedaran kunci rahsia kuantum tidak digunakan untuk menghantar kandungan sulit. Namun, ia adalah untuk mewujudkan dan menyampaikan buku sifir, iaitu, untuk memberikan kunci peribadi 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 pengedaran kunci rahsia yang selamat. Pada tahun 1992, Bennett mencadangkan protokol B92 berdasarkan dua keadaan kuantum bukan nonortogon dengan aliran mudah dan separuh kecekapan. Kedua-dua skema ini adalah berdasarkan satu atau lebih set keadaan kuantum tunggal ortogon dan bukan nonortogon. Akhirnya, pada tahun 1991, Ekert dari UK mencadangkan E91 berdasarkan keadaan belitan maksimum dua zarah, iaitu pasangan EPR.
Pada tahun 1998, satu lagi skim komunikasi kuantum enam keadaan telah dicadangkan untuk pemilihan polarisasi pada tiga pangkalan konjugasi yang terdiri daripada empat keadaan polarisasi dan putaran kiri dan betul dalam protokol BB84. Protokol BB84 telah terbukti sebagai kaedah pengedaran kritikal yang selamat, yang tidak pernah dilanggar oleh sesiapa pun setakat ini. Prinsip ketidakpastian kuantum dan bukan 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, a. Kumpulan Zeilinger dari Austria menyelesaikan pengesahan percubaan pertama prinsip teleportasi kuantum di makmal. Dalam banyak filem, plot sedemikian sering muncul: sosok 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 keterjeratan kuantum yang luar biasa diperkenalkan ke dalam komunikasi kuantum, yang membahagikan maklumat keadaan kuantum yang tidak diketahui asal kepada dua bahagian: maklumat kuantum dan maklumat klasik, yang menjadikan keajaiban yang luar biasa ini berlaku. Maklumat kuantum ialah maklumat yang tidak diekstrak dalam proses pengukuran, dan maklumat klasik ialah ukuran asal.
Kemajuan dalam komunikasi kuantum：
Sejak 1994, komunikasi kuantum secara beransur-ansur memasuki peringkat eksperimen dan melangkah ke hadapan ke 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, bereksperimen dan menyedari penghantaran jauh keadaan kuantum yang tidak diketahui.
Pada April 2004, Sorensen et al. Merealisasikan penghantaran data 1.45km antara bank buat kali pertama dengan menggunakan pengagihan kuantum kuantum, menandakan komunikasi kuantum dari makmal ke peringkat aplikasi. Pada masa ini, teknologi komunikasi kuantum telah menarik perhatian penting daripada kerajaan, industri, dan ahli akademik. Beberapa syarikat antarabangsa terkenal juga sedang giat membangunkan pengkomersialan maklumat kuantum, seperti telefon British dan Syarikat Telegraf, loceng, IBM, di & T makmal di Amerika Syarikat, syarikat Toshiba di Jepun, syarikat Siemens di Jerman, dll. Tambahan pula, di 2008, Kesatuan Eropah "projek pembangunan rangkaian komunikasi selamat global berdasarkan kriptografi kuantum" 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 lajur "berita letupan" dengan tajuk "lompatan Sains Kuantum China," yang menunjukkan bahawa China boleh mewujudkan rangkaian komunikasi kuantum antara tanah dan satelit [3]. Pada tahun 2010, Institut Penyelidikan Perisikan dan Komunikasi Kebangsaan Jepun dan Mitsubishi Electric dan NEC, ID dikira Switzerland, Toshiba Europe Limited, dan semua Vienna Austria menubuhkan enam nod rangkaian komunikasi kuantum metropolitan "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 Optoelektronik Co., Ltd. yang terletak di "Lembah Silikon" China – Beijing Zhongguancun, ialah perusahaan berteknologi tinggi yang berdedikasi untuk berkhidmat kepada institusi penyelidikan dalam dan luar negara, institut penyelidikan, universiti dan kakitangan penyelidikan saintifik perusahaan. Syarikat kami terlibat terutamanya dalam penyelidikan dan pembangunan bebas, reka bentuk, pembuatan, penjualan produk optoelektronik, dan menyediakan penyelesaian inovatif dan perkhidmatan peribadi yang profesional 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, tentera, pengangkutan, kuasa elektrik, kewangan, pendidikan, perubatan dan lain-lain.
Kami mengharapkan kerjasama dengan anda!
Masa siaran: Mei-05-2023