Принцип и напредок на квантната комуникациска технологија

Квантната комуникација е централен дел од квантната информатичка технологија. Таа има предности како апсолутна тајност, голем комуникациски капацитет, голема брзина на пренос и така натаму. Може да ги заврши специфичните задачи што класичната комуникација не може да ги постигне. Квантната комуникација може да го користи системот на приватен клуч, кој не може да се дешифрира за да се реализира вистинското чувство на безбедна комуникација, па затоа квантната комуникација стана преден план на науката и технологијата во светот. Квантната комуникација ја користи квантната состојба како информациски елемент за да се реализира ефективен пренос на информации. Тоа е уште една револуција во историјата на комуникацијата по телефонската и оптичката комуникација.
20210622105719_1627

Главните компоненти на квантната комуникација:

Дистрибуција на квантни тајни клучеви:

Дистрибуцијата на квантни тајни клучеви не се користи за пренос на доверлива содржина. Сепак, таа служи за воспоставување и комуникација на шифрирана книга, односно за доделување на приватниот клуч на двете страни од личната комуникација, попозната како квантна криптографија.
Во 1984 година, Бенет од Соединетите Американски Држави и Брасарт од Канада го предложија протоколот BB84, кој користи квантни битови како носители на информации за кодирање на квантни состојби со користење на карактеристики на поларизација на светлината за да се реализира генерирање и безбедна дистрибуција на тајни клучеви. Во 1992 година, Бенет предложи протокол B92 базиран на две неортогонални квантни состојби со едноставен проток и половина ефикасност. И двете шеми се базираат на еден или повеќе групи на ортогонални и неортогонални единечни квантни состојби. Конечно, во 1991 година, Екерт од Велика Британија го предложи протоколот E91 базиран на максималната состојба на заплеткување на две честички, имено парот EPR.
Во 1998 година, беше предложена уште една шема за квантна комуникација со шест состојби за селекција на поларизација на три конјугирани бази составени од четири состојби на поларизација и лева и правилна ротација во протоколот BB84. Протоколот BB84 се покажа како безбеден метод на критична распределба, кој досега не е прекршен од никој. Принципот на квантна неизвесност и квантно неклонирање ја обезбедуваат неговата апсолутна безбедност. Затоа, EPR протоколот има суштинска теоретска вредност. Тој ја поврзува заплетканата квантна состојба со безбедна квантна комуникација и отвора нов начин за безбедна квантна комуникација.

квантна телепортација:

Теоријата за квантна телепортација предложена од Бенет и други научници во шест земји во 1993 година е чист квантен начин на пренос кој го користи каналот со максимална заплеткана состојба од две честички за да пренесе непозната квантна состојба, а стапката на успех на телепортацијата ќе достигне 100% [2].
Во 199 година, групата Цајлингер од Австрија ја заврши првата експериментална верификација на принципот на квантна телепортација во лабораторија. Во многу филмови често се појавува ваков заплет: мистериозна фигура одеднаш исчезнува на едно место, одеднаш се појавува на своето место. Меѓутоа, бидејќи квантната телепортација го нарушува принципот на квантно неклонирање и неизвесноста на Хајзенберг во квантната механика, таа е само еден вид научна фантастика во класичната комуникација.
Сепак, во квантната комуникација е воведен исклучителниот концепт на квантна заплетканост, кој ги дели непознатите информации за квантната состојба на оригиналот на два дела: квантни информации и класични информации, што го прави ова неверојатно чудо да се случи. Квантните информации се информациите што не се извлечени во процесот на мерење, а класичните информации се оригиналното мерење.

Напредок во квантната комуникација:

Од 1994 година, квантната комуникација постепено влезе во експериментална фаза и се движи напред кон практичната цел, која има одлична развојна вредност и економски придобивки. Во 1997 година, Пан Џианвеи, млад кинески научник, и Боу Мејстер, холандски научник, експериментираа и реализираа далечинско пренесување на непознати квантни состојби.
Во април 2004 година, Соренсен и сор. реализираа пренос на податоци од 1,45 км помеѓу банки за прв пат со користење на квантна дистрибуција на заплеткување, означувајќи ја квантната комуникација од лабораторија до фаза на примена. Во моментов, квантната комуникациска технологија привлече значително внимание од владите, индустријата и академијата. Некои познати меѓународни компании, исто така, активно ја развиваат комерцијализацијата на квантните информации, како што се British Telephone and Telegraph Company, Bell, IBM, At&T Laboratories во САД, Toshiba во Јапонија, Siemens во Германија итн. Понатаму, во 2008 година, „проектот за развој на глобална безбедна комуникациска мрежа базиран на квантна криптографија“ на Европската Унија постави мрежа за демонстрација и верификација на безбедна комуникација со 7 јазли.
Во 2010 година, списанието „Тајм“ од САД го објави успехот на кинескиот експеримент за квантна телепортација од 16 км во рубриката „експлозивни вести“ со наслов „скок на квантната наука на Кина“, што укажува дека Кина може да воспостави квантна комуникациска мрежа помеѓу земјата и сателитот [3]. Во 2010 година, Националниот институт за разузнавање и комуникациски истражувања на Јапонија и „Мицубиши Електрик“ и „НЕЦ“, „ИД квантифициран“ од Швајцарија, „Тошиба Јуроп Лимитед“ и „Ал Виена“ од Австрија ја воспоставија шестјазлената метрополитенска квантна комуникациска мрежа „Токио QKD мрежа“ во Токио. Мрежата се фокусира на најновите истражувачки резултати од истражувачките институции и компаниите со највисоко ниво на развој во квантната комуникациска технологија во Јапонија и Европа.

„Пекинг Рофеа Оптоелектроникс Ко., ДООЕЛ“, лоцирана во кинеската „Силиконска долина“ - Пекинг Џонггуанцун, е високотехнолошка компанија посветена на опслужување на домашни и странски истражувачки институции, истражувачки институти, универзитети и научно-истражувачки персонал. Нашата компанија е главно ангажирана во независно истражување и развој, дизајн, производство, продажба на оптоелектронски производи и обезбедува иновативни решенија и професионални, персонализирани услуги за научни истражувачи и индустриски инженери. По години независни иновации, таа формираше богата и совршена серија на фотоелектрични производи, кои се широко користени во општинските, воените, транспортните, електричните, финансиските, образовните, медицинските и други индустрии.

Се радуваме на соработка со вас!


Време на објавување: 05.05.2023