עקרון והתקדמות טכנולוגיית תקשורת קוונטית

תקשורת קוונטית היא החלק המרכזי של טכנולוגיית המידע הקוונטי. יש לו את היתרונות של סודיות מוחלטת, יכולת תקשורת גדולה, מהירות העברה מהירה וכן הלאה. זה יכול להשלים את המשימות הספציפיות שתקשורת קלאסית אינה יכולה להשיג. תקשורת קוונטית יכולה להשתמש במערכת המפתחות הפרטית, שלא ניתן לפענח כדי לממש את התחושה האמיתית של תקשורת מאובטחת, ולכן התקשורת הקוונטית הפכה לחזית המדע והטכנולוגיה בעולם. תקשורת קוונטית משתמשת במצב הקוונטי כאלמנט מידע כדי לממש את העברת המידע האפקטיבי. זו מהפכה נוספת בתולדות התקשורת לאחר תקשורת טלפונית ותקשורת אופטית.

המרכיבים העיקריים של תקשורת קוונטית ：

חלוקת מקשים סודית קוונטית ：

חלוקת מפתח סודי קוונטי אינה משמשת להעברת תוכן סודי. ובכל זאת, זה לבסס ולתקשר ספר צופן, כלומר להקצות את המפתח הפרטי לשני צידי התקשורת האישית, המכונה בדרך כלל תקשורת קריפטוגרפיה קוונטית.
בשנת 1984 הציע בנט מארצות הברית ובראסארט של קנדה את פרוטוקול BB84, המשתמש ביטים קוונטיים כנושאי מידע כדי לקודד מצבים קוונטיים על ידי שימוש במאפייני קיטוב של אור למימוש הדור וההפצה הבטוחה של המפתחות הסודיים. בשנת 1992 הציע בנט פרוטוקול B92 המבוסס על שני מצבים קוונטיים לא -אורתוגונליים עם זרימה פשוטה וחצי יעילות. שתי התוכניות הללו מבוססות על קבוצה אחת או יותר של מצבים קוונטיים יחידים אורתוגונאליים ולא -אורתוגונליים. לבסוף, בשנת 1991, אקרט מבריטניה הציע E91 בהתבסס על מצב ההסתבכות המרבי של שני חלקיקים, כלומר צמד ה- EPR.
בשנת 1998 הוצעה תכנית תקשורת קוונטית נוספת של שש מדינות לבחירת קיטוב בשלושה בסיסים מצומדים המורכבים מארבעה מצבי קיטוב וסיבוב שמאל ותקין בפרוטוקול BB84. פרוטוקול BB84 הוכח כשיטת הפצה ביקורתית בטוחה, שלא נשברה על ידי אף אחד עד כה. העיקרון של אי וודאות קוונטית ואי שיבוט קוונטי מבטיח את ביטחונו המוחלט. לפיכך, לפרוטוקול ה- EPR יש ערך תיאורטי חיוני. זה מחבר בין מצב הקוונטים הסבוך לתקשורת קוונטית מאובטחת ופותח דרך חדשה לתקשורת קוונטית מאובטחת.

טלפורטציה קוונטית ：

התיאוריה של טלפורטציה קוונטית שהציעה בנט ומדענים אחרים בשש מדינות בשנת 1993 היא מצב העברת קוונטים טהור המשתמש בערוץ של מצב מסבך מרבי של שני חלקיקים כדי להעביר מצב קוונטי לא ידוע, ושיעור ההצלחה של הטלפורטציה יגיע ל 100% [2].
בשנת 199, א. קבוצת זילינגר באוסטריה השלימה את האימות הניסיוני הראשון של עקרון הטלפורטציה הקוונטית במעבדה. בסרטים רבים מופיעה לעתים קרובות עלילה כזו: דמות מסתורית נעלמת לפתע במקום אחד נראית לפתע במקום. עם זאת, מכיוון שטלפורטציה קוונטית מפרה את העיקרון של אי-וודאות של אי-שיטון קוונטי וחוסר וודאות הייזנברג במכניקת הקוונטים, זה רק סוג של מדע בדיוני בתקשורת קלאסית.
עם זאת, התפיסה יוצאת הדופן של הסתבכות קוונטית מוצגת לתקשורת קוונטית, המחלקת את המידע הלא ידוע של המצב הקוונטי של המקור לשני חלקים: מידע קוונטי ומידע קלאסי, מה שגורם לנס המדהים הזה לקרות. מידע קוונטי הוא המידע שאינו מופק בתהליך המדידה, ומידע קלאסי הוא המדידה המקורית.

התקדמות בתקשורת קוונטית ：

מאז 1994, תקשורת קוונטית נכנסה בהדרגה לשלב הניסוי וצעדה קדימה למטרה המעשית, שיש לה ערך פיתוח מצוין ויתרונות כלכליים. בשנת 1997, פאן ג'יאנוויי, מדען סיני צעיר, ובו מייסטר, מדען הולנדי, ניסה והבין את העברת המדינות הקוונטיות הלא ידועות.
באפריל 2004, Sorensen et al. העברת נתונים של 1.45 ק"מ ממומשת בין בנקים לראשונה באמצעות חלוקת הסתבכות קוונטית, תוך סימון התקשורת הקוונטית ממעבדה לשלב היישום. נכון לעכשיו, טכנולוגיית התקשורת הקוונטית משכה תשומת לב משמעותית מצד ממשלות, תעשיה ואקדמיה. כמה חברות בינלאומיות מפורסמות מפתחות באופן פעיל גם את המסחור של מידע קוונטי, כמו חברת טלפון וטלגרף בריטי, בל, יבמ, AT&T Laboratories בארצות הברית, חברת טושיבה ביפן, חברת סימנס בגרמניה, וכו '. עוד בשנת 2008, פרויקט פיתוח תקשורת מאובטח של האיחוד האירופי, על בסיס קריטוגרפיה של Verode Secure ".
בשנת 2010 דיווח מגזין טיים של ארצות הברית על הצלחת הניסוי הטלפורטיזציה הקוונטית של 16 קמ"ש בסין בטור "חדשות נפיץ" עם הכותרת "קפיצת המדע הקוונטי של סין", מה שמצביע על כך שסין יכולה להקים רשת תקשורת קוונטית בין הקרקע ללוויין [3]. בשנת 2010, המכון הלאומי לחקר המודיעין והתקשורת הלאומי של יפן ומיצובישי אלקטריק ו- NEC, ID כימות משוויץ, טושיבה אירופה מוגבלת, וכל וינה מאוסטריה הקימו את רשת התקשורת הקוונטית המטרופוליטית "רשת Tokyo QKD" בטוקיו. הרשת מתמקדת בתוצאות המחקר האחרונות של מוסדות מחקר וחברות עם רמת ההתפתחות הגבוהה ביותר בטכנולוגיית תקשורת קוונטית ביפן ובאירופה.

Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd. הממוקמת בסרט "עמק הסיליקון" של סין-בייג'ינג ז'ונגגאנקון, היא מפעל היי-טק המוקדש לשירת מוסדות מחקר מקומיים וזרים, מכוני מחקר, אוניברסיטאות ואנשי מחקר מדעיים ארגוניים. החברה שלנו עוסקת בעיקר במחקר ופיתוח עצמאי, תכנון, ייצור, מכירות של מוצרים אופטו -אלקטרוניים, ומספקת פתרונות חדשניים ושירותים מקצועיים, מותאמים אישית לחוקרים מדעיים ומהנדסים תעשייתיים. לאחר שנים של חדשנות עצמאית, היא הקימה סדרה עשירה ומושלמת של מוצרים פוטואלקטריים, הנמצאים בשימוש נרחב בתעשיות עירוניות, צבאיות, תחבורה, חשמל, פיננסים, חינוך, רפואה ותעשיות אחרות.

אנו מצפים לשיתוף פעולה איתך!