اصل و پیشرفت فناوری ارتباطات کوانتومی

ارتباطات کوانتومی بخش مرکزی فناوری اطلاعات کوانتومی است. این دارای مزایای محرمانه بودن مطلق، ظرفیت ارتباطی زیاد، سرعت انتقال سریع و غیره است. این می تواند وظایف خاصی را که ارتباطات کلاسیک نمی تواند به آنها دست یابد، تکمیل کند. ارتباطات کوانتومی می تواند از سیستم کلید خصوصی استفاده کند که برای درک معنای واقعی ارتباطات امن قابل رمزگشایی نیست، بنابراین ارتباطات کوانتومی به خط مقدم علم و فناوری در جهان تبدیل شده است. ارتباطات کوانتومی از حالت کوانتومی به عنوان عنصر اطلاعاتی برای تحقق انتقال موثر اطلاعات استفاده می کند. این انقلابی دیگر در تاریخ ارتباطات پس از ارتباطات تلفنی و نوری است.

اجزای اصلی ارتباطات کوانتومی:

توزیع کلید مخفی کوانتومی:

توزیع کلید مخفی کوانتومی برای انتقال محتوای محرمانه استفاده نمی شود. با این حال، ایجاد و برقراری ارتباط کتاب رمز است، یعنی اختصاص دادن کلید خصوصی به هر دو طرف ارتباط شخصی، که معمولاً به عنوان ارتباطات رمزنگاری کوانتومی شناخته می‌شود.
در سال 1984، Bennett از ایالات متحده و Brassart از کانادا پروتکل BB84 را پیشنهاد کردند که از بیت‌های کوانتومی به عنوان حامل اطلاعات برای رمزگذاری حالت‌های کوانتومی با استفاده از ویژگی‌های قطبش نور برای تحقق تولید و توزیع امن کلیدهای مخفی استفاده می‌کند. در سال 1992، بنت پروتکل B92 را بر اساس دو حالت کوانتومی غیر متعامد با جریان ساده و نیمه بازده پیشنهاد کرد. هر دوی این طرح ها بر اساس یک یا چند مجموعه از حالت های کوانتومی منفرد متعامد و غیر متعامد هستند. سرانجام، در سال 1991، اکرت از بریتانیا E91 را بر اساس حالت درهم تنیدگی حداکثر دو ذره، یعنی جفت EPR، پیشنهاد کرد.
در سال 1998، طرح ارتباطی کوانتومی شش حالته دیگری برای انتخاب پلاریزاسیون بر روی سه پایه مزدوج متشکل از چهار حالت پلاریزاسیون و چرخش چپ و مناسب در پروتکل BB84 پیشنهاد شد. پروتکل BB84 ثابت شده است که یک روش توزیع بحرانی ایمن است که تاکنون توسط کسی شکسته نشده است. اصل عدم قطعیت کوانتومی و عدم شبیه سازی کوانتومی امنیت مطلق آن را تضمین می کند. بنابراین، پروتکل EPR ارزش نظری اساسی دارد. این حالت کوانتومی درهم تنیده را با ارتباطات کوانتومی ایمن متصل می کند و راه جدیدی را برای ارتباطات کوانتومی ایمن باز می کند.

دوربری کوانتومی:

تئوری تله‌پورت کوانتومی که توسط بنت و دانشمندان دیگر در شش کشور در سال 1993 ارائه شد، یک حالت انتقال کوانتومی خالص است که از کانال حداکثر حالت درهم‌تنیده دو ذره برای انتقال حالت کوانتومی ناشناخته استفاده می‌کند و میزان موفقیت تله‌پورت به 100% خواهد رسید. 2].
در سال 199، الف. گروه زایلینگر اتریش اولین تأیید آزمایشی اصل تله‌پورت کوانتومی را در آزمایشگاه به پایان رساند. در بسیاری از فیلم ها، چنین طرحی اغلب ظاهر می شود: یک شخصیت مرموز ناگهان در یک مکان ناپدید می شود و ناگهان در جای خود به نظر می رسد. با این حال، از آنجایی که تله‌پورت کوانتومی اصل عدم شبیه‌سازی کوانتومی و عدم قطعیت هایزنبرگ در مکانیک کوانتومی را نقض می‌کند، این فقط یک نوع علمی تخیلی در ارتباطات کلاسیک است.
با این حال، مفهوم استثنایی درهم تنیدگی کوانتومی در ارتباطات کوانتومی معرفی شده است، که اطلاعات حالت کوانتومی ناشناخته اصلی را به دو بخش تقسیم می‌کند: اطلاعات کوانتومی و اطلاعات کلاسیک، که باعث می‌شود این معجزه باورنکردنی اتفاق بیفتد. اطلاعات کوانتومی اطلاعاتی هستند که در فرآیند اندازه گیری استخراج نمی شوند و اطلاعات کلاسیک اندازه گیری اصلی است.

پیشرفت در ارتباطات کوانتومی:

از سال 1994، ارتباطات کوانتومی به تدریج وارد مرحله آزمایشی شد و به سمت هدف عملی گام برداشت که ارزش توسعه عالی و مزایای اقتصادی دارد. در سال 1997، پان جیانوی، دانشمند جوان چینی، و کمان مایستر، دانشمند هلندی، آزمایش کردند و به انتقال از راه دور حالت های کوانتومی ناشناخته پی بردند.
در آوریل 2004، سورنسن و همکاران. برای اولین بار با استفاده از توزیع درهم تنیدگی کوانتومی انتقال داده بین بانک‌ها به طول 1.45 کیلومتر انجام شد و ارتباط کوانتومی را از آزمایشگاه تا مرحله کاربرد مشخص کرد. در حال حاضر، فناوری ارتباطات کوانتومی توجه قابل توجهی را از سوی دولت ها، صنعت و دانشگاه ها به خود جلب کرده است. برخی از شرکت های معروف بین المللی نیز فعالانه در حال توسعه تجاری سازی اطلاعات کوانتومی هستند، مانند شرکت تلفن و تلگراف بریتانیا، بل، آی بی ام، آزمایشگاه های at & T در ایالات متحده، شرکت توشیبا در ژاپن، شرکت زیمنس در آلمان و غیره. در سال 2008، "پروژه توسعه شبکه ارتباطات ایمن جهانی مبتنی بر رمزنگاری کوانتومی" اتحادیه اروپا یک شبکه نمایش و تایید ارتباط امن 7 گره را راه اندازی کرد.
در سال 2010، مجله تایم ایالات متحده موفقیت آزمایش تله‌پورت کوانتومی 16 کیلومتری چین را در ستون "اخبار انفجاری" با عنوان "جهش علم کوانتومی چین" گزارش کرد که نشان می‌دهد چین می‌تواند یک شبکه ارتباطی کوانتومی بین زمین و ماهواره [3]. در سال 2010، مؤسسه تحقیقات ملی اطلاعات و ارتباطات ژاپن و میتسوبیشی الکتریک و NEC، شناسه تعیین شده سوئیس، توشیبا اروپا لیمیتد، و تمام وین اتریش، شبکه ارتباطی کوانتومی شهری شش گره "شبکه QKD توکیو" را در توکیو تأسیس کردند. تمرکز این شبکه بر آخرین نتایج تحقیقات مؤسسات و شرکت‌های تحقیقاتی با بالاترین سطح پیشرفت در فناوری ارتباطات کوانتومی در ژاپن و اروپا است.

Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd. واقع در "سیلیکون ولی" چین - Beijing Zhongguancun، یک شرکت با فناوری پیشرفته است که به موسسات تحقیقاتی داخلی و خارجی، موسسات تحقیقاتی، دانشگاه ها و کارکنان تحقیقات علمی سازمانی اختصاص یافته است. شرکت ما عمدتاً در زمینه تحقیق و توسعه مستقل، طراحی، ساخت، فروش محصولات نوری الکترونیکی فعالیت می کند و راه حل های نوآورانه و خدمات حرفه ای و شخصی را برای محققان علمی و مهندسان صنایع ارائه می دهد. پس از سالها نوآوری مستقل، مجموعه ای غنی و کامل از محصولات فوتوالکتریک را تشکیل داده است که به طور گسترده در صنایع شهری، نظامی، حمل و نقل، برق، مالی، آموزشی، پزشکی و سایر صنایع استفاده می شود.

ما مشتاقانه منتظر همکاری با شما هستیم!