Kvantna komunikacija je osrednji del kvantne informacijske tehnologije.Ima prednosti popolne tajnosti, velike komunikacijske zmogljivosti, visoke hitrosti prenosa itd.Lahko opravi določene naloge, ki jih klasična komunikacija ne more doseči.Kvantna komunikacija lahko uporablja sistem zasebnih ključev, ki ga ni mogoče dešifrirati, da bi spoznali pravi občutek varne komunikacije, zato je kvantna komunikacija postala vodilna v znanosti in tehnologiji na svetu.Kvantna komunikacija uporablja kvantno stanje kot informacijski element za realizacijo učinkovitega prenosa informacij.Gre za še eno revolucijo v zgodovini komuniciranja po telefonskih in optičnih komunikacijah.
Glavne komponente kvantne komunikacije:
Distribucija kvantnega tajnega ključa:
Kvantna distribucija tajnih ključev se ne uporablja za prenos zaupne vsebine.Kljub temu je treba vzpostaviti in sporočiti šifrirno knjigo, to je dodelitev zasebnega ključa obema stranema osebne komunikacije, splošno znane kot kvantna kriptografska komunikacija.
Leta 1984 sta Bennett iz Združenih držav Amerike in Brassart iz Kanade predlagala protokol BB84, ki uporablja kvantne bite kot nosilce informacij za kodiranje kvantnih stanj z uporabo polarizacijskih značilnosti svetlobe za realizacijo generiranja in varne distribucije tajnih ključev.Leta 1992 je Bennett predlagal protokol B92, ki temelji na dveh neortogonalnih kvantnih stanjih s preprostim tokom in polovično učinkovitostjo.Obe shemi temeljita na enem ali več nizih ortogonalnih in neortogonalnih posameznih kvantnih stanj.Končno je leta 1991 Ekert iz Združenega kraljestva predlagal E91, ki temelji na stanju največje zapletenosti dveh delcev, in sicer paru EPR.
Leta 1998 je bila predlagana še ena shema kvantne komunikacije s šestimi stanji za polarizacijsko izbiro na treh konjugiranih bazah, sestavljenih iz štirih polarizacijskih stanj ter levega in pravilnega vrtenja v protokolu BB84.Protokol BB84 se je izkazal za varno kritično distribucijsko metodo, ki je doslej še nihče ni zlomil.Načelo kvantne negotovosti in kvantnega nekloniranja zagotavlja njegovo absolutno varnost.Zato ima protokol EPR bistveno teoretično vrednost.Povezuje zapleteno kvantno stanje z varno kvantno komunikacijo in odpira nov način za varno kvantno komunikacijo.
kvantna teleportacija:
Teorija kvantne teleportacije, ki so jo leta 1993 predlagali Bennett in drugi znanstveniki v šestih državah, je način čistega kvantnega prenosa, ki uporablja kanal največjega zapletenega stanja dveh delcev za prenos neznanega kvantnega stanja, stopnja uspešnosti teleportacije pa bo dosegla 100 % [ 2].
Leta 199 je a.Zeilinger skupina iz Avstrije je zaključila prvo eksperimentalno preverjanje principa kvantne teleportacije v laboratoriju.V mnogih filmih se pogosto pojavlja tak zaplet: skrivnostna figura nenadoma izgine na enem mestu in se nenadoma zdi na svojem mestu.Ker pa kvantna teleportacija krši načelo kvantnega nekloniranja in Heisenbergovo negotovost v kvantni mehaniki, je le nekakšna znanstvena fantastika v klasični komunikaciji.
Vendar pa je v kvantno komunikacijo vpeljan izjemen koncept kvantne prepletenosti, ki neznano informacijo o kvantnem stanju originala razdeli na dva dela: kvantno informacijo in klasično informacijo, zaradi česar se zgodi ta neverjeten čudež.Kvantna informacija je informacija, ki ni pridobljena v procesu merjenja, klasična informacija pa je izvirna meritev.
Napredek v kvantni komunikaciji:
Od leta 1994 je kvantna komunikacija postopoma vstopila v eksperimentalno fazo in korak naprej k praktičnemu cilju, ki ima odlično razvojno vrednost in gospodarske koristi.Leta 1997 sta pan Jianwei, mladi kitajski znanstvenik, in bow meister, nizozemski znanstvenik, eksperimentirala in spoznala prenos neznanih kvantnih stanj na daljavo.
Aprila 2004 so Sorensen et al.Prvič realiziran 1,45 km prenos podatkov med bankami z uporabo porazdelitve kvantne prepletenosti, ki označuje kvantno komunikacijo od laboratorija do stopnje uporabe.Trenutno je kvantna komunikacijska tehnologija pritegnila veliko pozornost vlad, industrije in akademskih krogov.Tudi nekatera znana mednarodna podjetja aktivno razvijajo komercializacijo kvantnih informacij, kot so British telephone and Telegraph Company, bell, IBM, at & T laboratories v Združenih državah Amerike, podjetje Toshiba na Japonskem, podjetje Siemens v Nemčiji itd. Leta 2008 je Evropska unija v okviru »razvojnega projekta globalnega varnega komunikacijskega omrežja, ki temelji na kvantni kriptografiji« vzpostavila varno komunikacijsko omrežje s 7 vozlišči za demonstracijo in preverjanje.
Leta 2010 je ameriška revija Time v rubriki »eksplozivnih novic« z naslovom »preskok kitajske kvantne znanosti« poročala o uspehu kitajskega poskusa kvantne teleportacije na 16 km, kar kaže, da lahko Kitajska vzpostavi kvantno komunikacijsko omrežje med zemljo in satelit [3].Leta 2010 so Nacionalni inštitut za raziskovanje inteligence in komunikacije Japonske ter Mitsubishi Electric in NEC, ID kvantificiran iz Švice, Toshiba Europe Limited in vsega Dunaja v Avstriji vzpostavili metropolitansko kvantno komunikacijsko omrežje s šestimi vozlišči »Tokyo QKD network« v Tokiu.Mreža se osredotoča na najnovejše rezultate raziskav raziskovalnih ustanov in podjetij z najvišjo stopnjo razvoja kvantne komunikacijske tehnologije na Japonskem in v Evropi.
Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd. s sedežem v kitajski »Silicijevi dolini« – Beijing Zhongguancun, je visokotehnološko podjetje, namenjeno oskrbi domačih in tujih raziskovalnih ustanov, raziskovalnih inštitutov, univerz in osebja za znanstvene raziskave podjetij.Naše podjetje se v glavnem ukvarja z neodvisnimi raziskavami in razvojem, oblikovanjem, proizvodnjo, prodajo optoelektronskih izdelkov ter zagotavljanjem inovativnih rešitev in profesionalnih, personaliziranih storitev za znanstvene raziskovalce in industrijske inženirje.Po letih neodvisnih inovacij je oblikoval bogato in popolno serijo fotoelektričnih izdelkov, ki se pogosto uporabljajo v komunalni, vojaški, transportni, elektroenergetski, finančni, izobraževalni, medicinski in drugih panogah.
Veselimo se sodelovanja z vami!
Čas objave: maj-05-2023