Kvantkommunikation är den centrala delen av kvantinformationsteknologin. Det har fördelarna med absolut sekretess, stor kommunikationskapacitet, snabb överföringshastighet och så vidare. Det kan slutföra de särskilda uppgifter som klassisk kommunikation inte kan uppnå. Kvantkommunikation kan använda det privata nyckelsystemet, som inte kan dechiffreras för att förverkliga den verkliga känslan av säker kommunikation, så kvantkommunikation har blivit ledande inom vetenskap och teknik i världen. Kvantkommunikation använder kvanttillståndet som ett informationselement för att realisera effektiv överföring av information. Det är ytterligare en revolution i kommunikationens historia efter telefon och optisk kommunikation.
Huvudkomponenterna i kvantkommunikation:
Kvanthemlig nyckelfördelning:
Kvanthemlig nyckeldistribution används inte för att överföra konfidentiellt innehåll. Ändå är det att upprätta och kommunicera chifferbok, det vill säga att tilldela den privata nyckeln till båda sidor av personlig kommunikation, allmänt känd som kvantkryptografikommunikation.
1984 föreslog Bennett från USA och brassart från Kanada BB84-protokollet, som använder kvantbitar som informationsbärare för att koda kvanttillstånd genom att använda polarisationsegenskaper hos ljus för att realisera generering och säker distribution av hemliga nycklar. 1992 föreslog Bennett ett B92-protokoll baserat på två icke-ortogonala kvanttillstånd med enkelt flöde och halv effektivitet. Båda dessa scheman är baserade på en eller flera uppsättningar av ortogonala och icke-ortogonala enkla kvanttillstånd. Slutligen, 1991, föreslog Ekert från Storbritannien E91 baserat på det maximala tvåpartikeltillståndet, nämligen EPR-paret.
1998 föreslogs ett annat sex-stats kvantkommunikationsschema för polarisationsval på tre konjugerade baser sammansatta av fyra polarisationstillstånd och vänster och korrekt rotation i BB84-protokollet. BB84-protokollet har visat sig vara en säker kritisk distributionsmetod, som hittills inte har brutits av någon. Principen om kvantosäkerhet och kvanticke-kloning säkerställer dess absoluta säkerhet. Därför har EPR-protokollet väsentligt teoretiskt värde. Det förbinder det intrasslade kvanttillståndet med säker kvantkommunikation och öppnar upp ett nytt sätt för säker kvantkommunikation.
kvantteleportering:
Teorin om kvantteleportation som föreslogs av Bennett och andra forskare i sex länder 1993 är ett rent kvantöverföringsläge som använder kanalen för tvåpartikels maximala intrasslade tillstånd för att sända okänt kvanttillstånd, och framgångsgraden för teleportering kommer att nå 100 % [ 2].
År 199, a. Zeilinger-gruppen i Österrike avslutade den första experimentella verifieringen av principen om kvantteleportation i laboratoriet. I många filmer dyker en sådan handling ofta upp: en mystisk figur försvinner plötsligt på ett ställe verkar plötsligt på plats. Men eftersom kvantteleportering bryter mot principen om kvanticke-kloning och Heisenberg-osäkerhet inom kvantmekaniken, är det bara en sorts science fiction i klassisk kommunikation.
Emellertid introduceras det exceptionella begreppet kvantintrassling i kvantkommunikation, som delar upp originalets okända kvanttillståndsinformation i två delar: kvantinformation och klassisk information, vilket får detta otroliga mirakel att hända. Kvantinformation är informationen som inte extraheras i mätningsprocessen, och klassisk information är den ursprungliga mätningen.
Framsteg inom kvantkommunikation:
Sedan 1994 har kvantkommunikation gradvis kommit in i experimentstadiet och gått framåt mot det praktiska målet, som har utmärkt utvecklingsvärde och ekonomiska fördelar. 1997 experimenterade pan Jianwei, en ung kinesisk vetenskapsman, och bow meister, en holländsk vetenskapsman, och insåg fjärröverföring av okända kvanttillstånd.
I april 2004, Sorensen et al. Realiserade 1,45 km dataöverföring mellan banker för första gången genom att använda kvantintrasslingsdistribution, vilket markerar kvantkommunikationen från laboratoriet till applikationsstadiet. För närvarande har kvantkommunikationsteknik väckt stor uppmärksamhet från regeringar, industri och akademi. Vissa kända internationella företag utvecklar också aktivt kommersialiseringen av kvantinformation, såsom British phone and Telegraph Company, bell, IBM, at & T-laboratorier i USA, Toshiba-företag i Japan, Siemens-företag i Tyskland, etc. Dessutom, i 2008 skapade Europeiska unionens "globala säkra kommunikationsnätverksutvecklingsprojekt baserat på kvantkryptografi" ett 7-nods säkert kommunikationsnätverk för demonstration och verifiering.
År 2010 rapporterade tidskriften Time i USA framgången med Kinas 16 km kvantteleportationsexperiment i kolumnen "explosiva nyheter" med titeln "språnget i Kinas kvantvetenskap", vilket indikerar att Kina kan etablera ett kvantkommunikationsnätverk mellan marken och satelliten [3]. År 2010 etablerade Japans nationella underrättelse- och kommunikationsforskningsinstitut och Mitsubishi Electric och NEC, ID kvantifierat för Schweiz, Toshiba Europe Limited, och hela Wien i Österrike, det sex nodernas storstadskvantkommunikationsnätverk "Tokyo QKD-nätverk" i Tokyo. Nätverket fokuserar på de senaste forskningsresultaten från forskningsinstitutioner och företag med den högsta utvecklingsnivån inom kvantkommunikationsteknologi i Japan och Europa.
Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd. beläget i Kinas "Silicon Valley" – Beijing Zhongguancun, är ett högteknologiskt företag dedikerat till att betjäna inhemska och utländska forskningsinstitutioner, forskningsinstitut, universitet och företagsvetenskaplig forskningspersonal. Vårt företag är huvudsakligen engagerat i oberoende forskning och utveckling, design, tillverkning, försäljning av optoelektroniska produkter och tillhandahåller innovativa lösningar och professionella, personliga tjänster för vetenskapliga forskare och industriingenjörer. Efter år av oberoende innovation har den bildat en rik och perfekt serie av fotoelektriska produkter, som används i stor utsträckning inom kommunala, militära, transporter, elkraft, finans, utbildning, medicinsk och andra industrier.
Vi ser fram emot samarbetet med dig!
Posttid: maj-05-2023