Kvantová komunikácia je ústrednou súčasťou kvantovej informačnej technológie. Má výhody absolútneho utajenia, veľkej komunikačnej kapacity, vysokej prenosovej rýchlosti atď. Dokáže splniť konkrétne úlohy, ktoré klasická komunikácia nedokáže dosiahnuť. Kvantová komunikácia môže využívať systém privátneho kľúča, ktorý nie je možné dešifrovať, aby si uvedomil skutočný zmysel pre bezpečnú komunikáciu, takže kvantová komunikácia sa stala poprednou súčasťou vedy a techniky na svete. Kvantová komunikácia využíva kvantový stav ako informačný prvok na realizáciu efektívneho prenosu informácií. Je to ďalšia revolúcia v histórii komunikácie po telefónnej a optickej komunikácii.
Hlavné zložky kvantovej komunikácie:
Distribúcia kvantového tajného kľúča:
Distribúcia kvantového tajného kľúča sa nepoužíva na prenos dôverného obsahu. Napriek tomu ide o vytvorenie a komunikáciu šifrovacej knihy, to znamená pridelenie súkromného kľúča obom stranám osobnej komunikácie, bežne známej ako komunikácia v kvantovej kryptografii.
V roku 1984 Bennett zo Spojených štátov a kanadský brassart navrhli protokol BB84, ktorý využíva kvantové bity ako nosiče informácií na kódovanie kvantových stavov pomocou polarizačných charakteristík svetla na realizáciu generovania a bezpečnej distribúcie tajných kľúčov. V roku 1992 Bennett navrhol protokol B92 založený na dvoch neortogonálnych kvantových stavoch s jednoduchým tokom a polovičnou účinnosťou. Obe tieto schémy sú založené na jednom alebo viacerých súboroch ortogonálnych a neortogonálnych jednotlivých kvantových stavov. Nakoniec v roku 1991 Ekert zo Spojeného kráľovstva navrhol E91 založený na stave maximálneho zapletenia dvoch častíc, konkrétne na páre EPR.
V roku 1998 bola navrhnutá ďalšia šesťstavová kvantová komunikačná schéma na výber polarizácie na troch konjugovaných bázach zložených zo štyroch polarizačných stavov a ľavého a správneho otáčania v protokole BB84. Protokol BB84 sa ukázal ako bezpečná kritická distribučná metóda, ktorú doteraz nikto neprelomil. Princíp kvantovej neistoty a kvantového neklonovania zaisťuje jeho absolútnu bezpečnosť. Preto má protokol EPR zásadnú teoretickú hodnotu. Spája zapletený kvantový stav s bezpečnou kvantovou komunikáciou a otvára nový spôsob bezpečnej kvantovej komunikácie.
kvantová teleportácia:
Teória kvantovej teleportácie navrhnutá Bennettom a ďalšími vedcami v šiestich krajinách v roku 1993 je čistý kvantový prenosový režim, ktorý využíva kanál maximálneho zapleteného stavu dvoch častíc na prenos neznámeho kvantového stavu a miera úspešnosti teleportácie dosiahne 100 % [ 2].
V roku 199, a. Zeilinger group of Austria dokončila prvé experimentálne overenie princípu kvantovej teleportácie v laboratóriu. V mnohých filmoch sa takáto zápletka často objavuje: záhadná postava zrazu zmizne na jednom mieste, zrazu sa zdá na mieste. Keďže však kvantová teleportácia porušuje princíp kvantového neklonovania a Heisenbergovej neurčitosti v kvantovej mechanike, ide len o akési sci-fi v klasickej komunikácii.
Do kvantovej komunikácie sa však zavádza výnimočný koncept kvantového zapletenia, ktorý rozdeľuje neznámu kvantovú stavovú informáciu originálu na dve časti: kvantovú informáciu a klasickú informáciu, vďaka čomu sa tento neuveriteľný zázrak stáva. Kvantové informácie sú informácie, ktoré neboli extrahované v procese merania, a klasické informácie sú pôvodným meraním.
Pokrok v kvantovej komunikácii:
Od roku 1994 kvantová komunikácia postupne vstúpila do experimentálnej fázy a smerovala k praktickému cieľu, ktorý má vynikajúcu vývojovú hodnotu a ekonomické výhody. V roku 1997 pan Jianwei, mladý čínsky vedec, a bow meister, holandský vedec, experimentovali a realizovali diaľkový prenos neznámych kvantových stavov.
V apríli 2004 Sorensen a spol. Prvýkrát realizovaný 1,45 km dátový prenos medzi bankami pomocou kvantovej distribúcie zapletenia, čo znamená kvantovú komunikáciu z laboratória do aplikačnej fázy. V súčasnosti kvantová komunikačná technológia priťahuje značnú pozornosť vlád, priemyslu a akademickej obce. Niektoré známe medzinárodné spoločnosti tiež aktívne rozvíjajú komercializáciu kvantových informácií, ako napríklad British Phone and Telegraph Company, Bell, IBM, at & T laboratories v Spojených štátoch, spoločnosť Toshiba v Japonsku, spoločnosť Siemens v Nemecku atď. V roku 2008 „projekt rozvoja globálnej bezpečnej komunikačnej siete založený na kvantovej kryptografii“ Európskej únie vytvoril 7-uzlovú bezpečnú komunikačnú demonštračnú a overovaciu sieť.
V roku 2010 americký časopis Time informoval o úspechu čínskeho experimentu s kvantovou teleportáciou v dĺžke 16 km v stĺpci „výbušné správy“ s názvom „skok čínskej kvantovej vedy“, čo naznačuje, že Čína môže vytvoriť kvantovú komunikačnú sieť medzi zem a satelit [3]. V roku 2010 Národný inštitút pre výskum inteligencie a komunikácie v Japonsku a Mitsubishi Electric a NEC, ID kvantifikované zo Švajčiarska, Toshiba Europe Limited a celá Viedeň v Rakúsku vytvorili šesťuzlovú metropolitnú kvantovú komunikačnú sieť „Tokyo QKD network“ v Tokiu. Sieť sa zameriava na najnovšie výsledky výskumu výskumných inštitúcií a spoločností s najvyššou úrovňou rozvoja v oblasti kvantovej komunikačnej technológie v Japonsku a Európe.
Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd. so sídlom v čínskom „Silicon Valley“ – Beijing Zhongguancun, je high-tech podnik, ktorý slúži domácim a zahraničným výskumným inštitúciám, výskumným ústavom, univerzitám a podnikovým vedeckým výskumným pracovníkom. Naša spoločnosť sa zaoberá hlavne nezávislým výskumom a vývojom, dizajnom, výrobou, predajom optoelektronických produktov a poskytuje inovatívne riešenia a profesionálne personalizované služby pre vedeckých výskumníkov a priemyselných inžinierov. Po rokoch nezávislých inovácií vytvorila bohatú a dokonalú sériu fotoelektrických produktov, ktoré sa široko používajú v komunálnom, vojenskom, dopravnom, elektroenergetike, financiách, školstve, zdravotníctve a iných odvetviach.
Tešíme sa na spoluprácu s Vami!
Čas odoslania: máj-05-2023