La comunicació quàntica és la part central de la tecnologia de la informació quàntica. Té els avantatges del secret absolut, la gran capacitat de comunicació, la velocitat de transmissió ràpida, etc. Pot completar les tasques particulars que la comunicació clàssica no pot aconseguir. La comunicació quàntica pot utilitzar el sistema de clau privada, que no es pot desxifrar, per aconseguir la veritable sensació de comunicació segura, de manera que la comunicació quàntica s'ha convertit en l'avantguarda de la ciència i la tecnologia al món. La comunicació quàntica utilitza l'estat quàntic com a element d'informació per aconseguir la transmissió efectiva de la informació. És una altra revolució en la història de la comunicació després de la comunicació telefònica i òptica.
Els components principals de la comunicació quàntica:
Distribució de claus secretes quàntiques:
La distribució de claus secretes quàntiques no s'utilitza per transmetre contingut confidencial. Tot i això, serveix per establir i comunicar un llibre de xifratge, és a dir, per assignar la clau privada a ambdós costats de la comunicació personal, comunament coneguda com a comunicació de criptografia quàntica.
El 1984, Bennett dels Estats Units i Brassart del Canadà van proposar el protocol BB84, que utilitza bits quàntics com a portadors d'informació per codificar estats quàntics mitjançant les característiques de polarització de la llum per aconseguir la generació i la distribució segura de claus secretes. El 1992, Bennett va proposar un protocol B92 basat en dos estats quàntics no ortogonals amb flux simple i semieficiència. Tots dos esquemes es basen en un o més conjunts d'estats quàntics únics ortogonals i no ortogonals. Finalment, el 1991, Ekert del Regne Unit va proposar E91 basat en l'estat d'entrellaçament màxim de dues partícules, és a dir, el parell EPR.
El 1998, es va proposar un altre esquema de comunicació quàntica de sis estats per a la selecció de polarització en tres bases conjugades compostes per quatre estats de polarització i rotació esquerra i pròpia en el protocol BB84. S'ha demostrat que el protocol BB84 és un mètode de distribució crítica segur, que ningú ha trencat fins ara. El principi d'incertesa quàntica i la no clonació quàntica garanteixen la seva seguretat absoluta. Per tant, el protocol EPR té un valor teòric essencial. Connecta l'estat quàntic entrellaçat amb la comunicació quàntica segura i obre un nou camí per a la comunicació quàntica segura.
teletransportació quàntica:
La teoria de la teletransportació quàntica proposada per Bennett i altres científics en sis països el 1993 és un mode de transmissió quàntica pura que utilitza el canal de l'estat màxim entrellaçat de dues partícules per transmetre un estat quàntic desconegut, i la taxa d'èxit de la teletransportació arribarà al 100% [2].
El 199, el grup A. Zeilinger d'Àustria va completar la primera verificació experimental del principi de la teletransportació quàntica al laboratori. En moltes pel·lícules, sovint apareix una trama d'aquest tipus: una figura misteriosa desapareix sobtadament en un lloc i de sobte apareix al seu lloc. Tanmateix, com que la teletransportació quàntica viola el principi de no-clonació quàntica i la incertesa de Heisenberg en la mecànica quàntica, és només una mena de ciència-ficció en la comunicació clàssica.
Tanmateix, el concepte excepcional d'entrellaçament quàntic s'introdueix en la comunicació quàntica, que divideix la informació de l'estat quàntic desconegut de l'original en dues parts: informació quàntica i informació clàssica, la qual cosa fa que aquest miracle increïble es produeixi. La informació quàntica és la informació que no s'extreu en el procés de mesura, i la informació clàssica és la mesura original.
Progrés en la comunicació quàntica:
Des del 1994, la comunicació quàntica ha entrat gradualment en la fase experimental i ha avançat cap a l'objectiu pràctic, que té un excel·lent valor de desenvolupament i beneficis econòmics. El 1997, Pan Jianwei, un jove científic xinès, i Bow Meister, un científic holandès, van experimentar i van aconseguir la transmissió remota d'estats quàntics desconeguts.
L'abril de 2004, Sorensen i els seus col·laboradors van aconseguir per primera vegada una transmissió de dades d'1,45 km entre bancs mitjançant la distribució de l'entrellaçament quàntic, cosa que va marcar la comunicació quàntica des del laboratori fins a l'etapa d'aplicació. Actualment, la tecnologia de comunicació quàntica ha atret una atenció significativa dels governs, la indústria i el món acadèmic. Algunes empreses internacionals famoses també estan desenvolupant activament la comercialització de la informació quàntica, com ara la British Telephone and Telegraph Company, Bell, IBM, els laboratoris AT&T als Estats Units, la companyia Toshiba al Japó, la companyia Siemens a Alemanya, etc. A més, el 2008, el "projecte de desenvolupament de xarxes de comunicació segures globals basades en criptografia quàntica" de la Unió Europea va establir una xarxa de demostració i verificació de comunicació segura de 7 nodes.
El 2010, la revista Time dels Estats Units va informar de l'èxit de l'experiment de teletransportació quàntica de 16 km de la Xina a la columna de "notícies explosives" amb el títol "salt de la ciència quàntica de la Xina", indicant que la Xina pot establir una xarxa de comunicació quàntica entre la Terra i el satèl·lit [3]. El 2010, l'Institut Nacional d'Investigació en Intel·ligència i Comunicació del Japó i Mitsubishi Electric i NEC, ID quantified de Suïssa, Toshiba Europe Limited i tot Viena d'Àustria van establir la xarxa metropolitana de comunicació quàntica de sis nodes "Tokyo QKD network" a Tòquio. La xarxa se centra en els resultats de recerca més recents d'institucions de recerca i empreses amb el nivell més alt de desenvolupament en tecnologia de comunicació quàntica al Japó i Europa.
Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd., situada a la "Silicon Valley" de la Xina – Beijing Zhongguancun, és una empresa d'alta tecnologia dedicada a servir a institucions de recerca nacionals i estrangeres, instituts de recerca, universitats i personal de recerca científica empresarial. La nostra empresa es dedica principalment a la recerca i desenvolupament independents, disseny, fabricació i venda de productes optoelectrònics, i ofereix solucions innovadores i serveis professionals i personalitzats per a investigadors científics i enginyers industrials. Després d'anys d'innovació independent, ha format una sèrie rica i perfecta de productes fotoelèctrics, que s'utilitzen àmpliament en les indústries municipal, militar, de transport, d'energia elèctrica, financera, educació, mèdica i altres.
Esperem poder cooperar amb vosaltres!
Data de publicació: 05 de maig de 2023