Kvantu komunikācija ir kvantu informācijas tehnoloģijas centrālā daļa. Tam ir tādas priekšrocības kā absolūta slepenība, liela saziņas jauda, ātrs pārraides ātrums un tā tālāk. Tas var izpildīt konkrētos uzdevumus, kurus nevar sasniegt klasiskā komunikācija. Kvantu komunikācija var izmantot privāto atslēgu sistēmu, kuru nevar atšifrēt, lai realizētu patieso drošas komunikācijas sajūtu, tāpēc kvantu komunikācija ir kļuvusi par zinātnes un tehnoloģiju priekšplānā pasaulē. Kvantu komunikācija izmanto kvantu stāvokli kā informācijas elementu, lai realizētu efektīvu informācijas pārraidi. Tā ir vēl viena revolūcija sakaru vēsturē pēc telefona un optiskās komunikācijas.
Galvenās kvantu komunikācijas sastāvdaļas:
Kvantu slepenās atslēgas izplatīšana:
Kvantu slepenās atslēgas izplatīšana netiek izmantota konfidenciāla satura pārsūtīšanai. Tomēr tas ir izveidot un sazināties ar šifrēšanas grāmatu, tas ir, piešķirt privāto atslēgu abām personiskās komunikācijas pusēm, ko parasti sauc par kvantu kriptogrāfijas komunikāciju.
1984. gadā Benets no Amerikas Savienotajām Valstīm un Brassart no Kanādas ierosināja BB84 protokolu, kas izmanto kvantu bitus kā informācijas nesējus, lai kodētu kvantu stāvokļus, izmantojot gaismas polarizācijas raksturlielumus, lai realizētu slepeno atslēgu ģenerēšanu un drošu izplatīšanu. 1992. gadā Benets ierosināja B92 protokolu, kas balstīts uz diviem nenortogonāliem kvantu stāvokļiem ar vienkāršu plūsmu un pusi efektivitāti. Abas šīs shēmas ir balstītas uz vienu vai vairākām ortogonālu un nenortogonālu atsevišķu kvantu stāvokļu kopām. Visbeidzot, 1991. gadā Ekerts no Apvienotās Karalistes ierosināja E91, pamatojoties uz divu daļiņu maksimālo sapīšanās stāvokli, proti, EPR pāri.
1998. gadā tika ierosināta vēl viena sešu stāvokļu kvantu komunikācijas shēma polarizācijas izvēlei uz trim konjugētām bāzēm, kas sastāv no četriem polarizācijas stāvokļiem un pa kreisi un pareizai rotācijai BB84 protokolā. Ir pierādīts, ka BB84 protokols ir droša kritiskās izplatīšanas metode, kuru līdz šim neviens nav pārkāpis. Kvantu nenoteiktības un kvantu neklonēšanas princips nodrošina tā absolūtu drošību. Tāpēc EPR protokolam ir būtiska teorētiskā vērtība. Tas savieno sapīto kvantu stāvokli ar drošu kvantu komunikāciju un paver jaunu veidu drošai kvantu komunikācijai.
kvantu teleportācija:
Kvantu teleportācijas teorija, ko 1993. gadā ierosināja Benets un citi zinātnieki sešās valstīs, ir tīrs kvantu pārraides režīms, kas izmanto divu daļiņu maksimāli sapinušies stāvokļa kanālu, lai pārraidītu nezināmu kvantu stāvokli, un teleportācijas panākumu līmenis sasniegs 100% [ 2].
199. gadā a. Austrijas Zeilingera grupa pabeidza pirmo kvantu teleportācijas principa eksperimentālo pārbaudi laboratorijā. Daudzās filmās bieži parādās šāds sižets: noslēpumaina figūra pēkšņi pazūd vienā vietā pēkšņi šķiet vietā. Tomēr, tā kā kvantu teleportācija pārkāpj kvantu neklonēšanas principu un Heizenberga nenoteiktību kvantu mehānikā, tā ir tikai sava veida zinātniskā fantastika klasiskajā komunikācijā.
Tomēr kvantu komunikācijā tiek ieviests ārkārtējais kvantu sapīšanās jēdziens, kas oriģināla nezināmo kvantu stāvokļa informāciju sadala divās daļās: kvantu informācijā un klasiskajā informācijā, kas padara šo neticamo brīnumu. Kvantu informācija ir informācija, kas nav iegūta mērīšanas procesā, un klasiskā informācija ir sākotnējais mērījums.
Progress kvantu komunikācijā:
Kopš 1994. gada kvantu komunikācija pakāpeniski ir iegājusi eksperimentālā stadijā un virzījusies uz priekšu praktiskajam mērķim, kam ir izcila attīstības vērtība un ekonomiskie ieguvumi. 1997. gadā jaunais ķīniešu zinātnieks Pans Dzjanvejs un holandiešu zinātnieks Bow meister eksperimentēja un realizēja nezināmu kvantu stāvokļu attālo pārraidi.
2004. gada aprīlī Sorensens u.c. Pirmo reizi realizēta 1,45 km datu pārraide starp bankām, izmantojot kvantu sapīšanās sadalījumu, iezīmējot kvantu komunikāciju no laboratorijas līdz pielietojuma stadijai. Pašlaik kvantu komunikācijas tehnoloģija ir piesaistījusi ievērojamu valdību, nozares un akadēmisko aprindu uzmanību. Arī daži slaveni starptautiski uzņēmumi aktīvi attīsta kvantu informācijas komercializāciju, piemēram, Lielbritānijas telefonu un telegrāfa uzņēmums, bell, IBM, at & T laboratorijas ASV, uzņēmums Toshiba Japānā, uzņēmums Siemens Vācijā utt. 2008. gadā Eiropas Savienības "globālā drošu sakaru tīkla attīstības projekts, kas balstīts uz kvantu kriptogrāfiju" izveidoja 7 mezglu drošu sakaru demonstrācijas un pārbaudes tīklu.
2010. gadā ASV žurnāls Time ziņoja par Ķīnas 16 km kvantu teleportācijas eksperimenta panākumiem slejā “sprādzienbīstamas ziņas” ar nosaukumu “Ķīnas kvantu zinātnes lēciens”, norādot, ka Ķīna var izveidot kvantu sakaru tīklu starp zeme un satelīts [3]. 2010. gadā Japānas Nacionālais izlūkošanas un komunikācijas pētniecības institūts un Mitsubishi Electric un NEC, Šveices ID, Toshiba Europe Limited un visa Austrijas Vīne izveidoja sešu mezglu metropoles kvantu sakaru tīklu “Tokyo QKD tīkls” Tokijā. Tīkls koncentrējas uz jaunākajiem pētniecības institūciju un uzņēmumu pētniecības rezultātiem ar visaugstāko kvantu komunikācijas tehnoloģiju attīstības līmeni Japānā un Eiropā.
Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd., kas atrodas Ķīnas “Silīcija ielejā” – Beijing Zhongguancun, ir augsto tehnoloģiju uzņēmums, kas nodarbojas ar vietējo un ārvalstu pētniecības iestāžu, pētniecības institūtu, universitāšu un uzņēmumu zinātniskās pētniecības personāla apkalpošanu. Mūsu uzņēmums galvenokārt nodarbojas ar optoelektronikas izstrādājumu neatkarīgu izpēti un izstrādi, projektēšanu, ražošanu, pārdošanu, kā arī sniedz inovatīvus risinājumus un profesionālus, personalizētus pakalpojumus zinātniskajiem pētniekiem un rūpniecības inženieriem. Pēc gadiem ilgas neatkarīgas inovācijas tas ir izveidojis bagātīgu un perfektu fotoelektrisko izstrādājumu sēriju, ko plaši izmanto pašvaldību, militārajā, transporta, elektroenerģijas, finanšu, izglītības, medicīnas un citās nozarēs.
Ceram uz sadarbību ar Jums!
Ievietošanas laiks: 05.05.2023