Квантовая связь является центральной частью квантовой информационной технологии. Она обладает преимуществами абсолютной секретности, большой пропускной способности связи, высокой скорости передачи и т. д. Она может выполнять конкретные задачи, которые классическая связь не может выполнить. Квантовая связь может использовать систему закрытых ключей, которую невозможно расшифровать, чтобы реализовать реальный смысл безопасной связи, поэтому квантовая связь стала передовым краем науки и техники в мире. Квантовая связь использует квантовое состояние в качестве информационного элемента для реализации эффективной передачи информации. Это еще одна революция в истории связи после телефонной и оптической связи.
Основные компоненты квантовой коммуникации：
Распределение квантового секретного ключа:
Распределение квантового секретного ключа не используется для передачи конфиденциального контента. Тем не менее, оно предназначено для установления и передачи шифровальной книги, то есть для назначения закрытого ключа обеим сторонам персонального общения, обычно называемого квантовой криптографической связью.
В 1984 году Беннетт из США и Брассарт из Канады предложили протокол BB84, который использует квантовые биты в качестве носителей информации для кодирования квантовых состояний с использованием поляризационных характеристик света для реализации генерации и безопасного распределения секретных ключей. В 1992 году Беннетт предложил протокол B92, основанный на двух неортогональных квантовых состояниях с простым потоком и половинной эффективностью. Обе эти схемы основаны на одном или нескольких наборах ортогональных и неортогональных одиночных квантовых состояний. Наконец, в 1991 году Экерт из Великобритании предложил E91, основанный на двухчастичном максимальном состоянии запутанности, а именно на паре ЭПР.
В 1998 году была предложена еще одна схема квантовой коммуникации с шестью состояниями для выбора поляризации на трех сопряженных базисах, состоящих из четырех состояний поляризации и левого и собственного вращения в протоколе BB84. Было доказано, что протокол BB84 является безопасным методом критического распределения, который до сих пор никем не был взломан. Принцип квантовой неопределенности и квантового неклонирования обеспечивают его абсолютную безопасность. Поэтому протокол EPR имеет существенное теоретическое значение. Он связывает запутанное квантовое состояние с безопасной квантовой коммуникацией и открывает новый путь для безопасной квантовой коммуникации.
квантовая телепортация：
Теория квантовой телепортации, предложенная Беннеттом и другими учеными из шести стран в 1993 году, представляет собой чистый квантовый режим передачи, который использует канал двухчастичного максимально запутанного состояния для передачи неизвестного квантового состояния, а вероятность успеха телепортации достигает 100% [2].
В 199 году группа А. Цайлингера из Австрии завершила первую экспериментальную проверку принципа квантовой телепортации в лабораторных условиях. Во многих фильмах часто появляется такой сюжет: таинственная фигура внезапно исчезает в одном месте, внезапно появляется на месте. Однако, поскольку квантовая телепортация нарушает принцип квантового неклонирования и неопределенность Гейзенберга в квантовой механике, это всего лишь своего рода научная фантастика в классической коммуникации.
Однако в квантовую коммуникацию вводится исключительная концепция квантовой запутанности, которая делит неизвестную информацию о квантовом состоянии оригинала на две части: квантовую информацию и классическую информацию, что и позволяет этому невероятному чуду произойти. Квантовая информация — это информация, не извлеченная в процессе измерения, а классическая информация — это исходное измерение.
Прогресс в области квантовой коммуникации：
С 1994 года квантовая связь постепенно перешла в экспериментальную стадию и продвигается к практической цели, которая имеет отличную ценность для развития и экономические выгоды. В 1997 году молодой китайский ученый Пан Цзяньвэй и голландский ученый Боу Мейстер провели эксперимент и реализовали дистанционную передачу неизвестных квантовых состояний.
В апреле 2004 года Соренсен и др. впервые реализовали передачу данных на расстояние 1,45 км между банками, используя распределение квантовой запутанности, обозначив квантовую связь от лабораторной до прикладной стадии. В настоящее время технология квантовой связи привлекла значительное внимание правительств, промышленности и академических кругов. Некоторые известные международные компании также активно разрабатывают коммерциализацию квантовой информации, такие как British Telephone and Telegraph Company, Bell, IBM, At & T Laboratory в США, Toshiba в Японии, Siemens в Германии и т. д. Кроме того, в 2008 году в рамках «глобального проекта по разработке защищенной сети связи на основе квантовой криптографии» Европейского союза была создана защищенная демонстрационная и проверочная сеть связи из 7 узлов.
В 2010 году американский журнал Time сообщил об успехе китайского эксперимента по квантовой телепортации на 16 км в колонке «взрывных новостей» под заголовком «скачок китайской квантовой науки», указав, что Китай может создать квантовую коммуникационную сеть между землей и спутником [3]. В 2010 году Национальный институт разведки и коммуникационных исследований Японии и Mitsubishi Electric и NEC, ID quantified из Швейцарии, Toshiba Europe Limited и all Vienna из Австрии создали в Токио шестиузловую столичную квантовую коммуникационную сеть «Tokyo QKD network». Сеть фокусируется на последних результатах исследований научно-исследовательских институтов и компаний с самым высоким уровнем развития в области квантовых коммуникационных технологий в Японии и Европе.
Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd., расположенная в «Кремниевой долине» Китая — Пекин Чжунгуаньцунь, является высокотехнологичным предприятием, предназначенным для обслуживания отечественных и зарубежных научно-исследовательских учреждений, научно-исследовательских институтов, университетов и научно-исследовательского персонала предприятий. Наша компания в основном занимается независимыми исследованиями и разработками, проектированием, производством, продажей оптоэлектронной продукции, а также предоставляет инновационные решения и профессиональные, персонализированные услуги для научных исследователей и промышленных инженеров. После многих лет независимых инноваций она сформировала богатую и совершенную серию фотоэлектрических продуктов, которые широко используются в муниципальной, военной, транспортной, электроэнергетической, финансовой, образовательной, медицинской и других отраслях.
Мы будем рады сотрудничеству с Вами!
Время публикации: 05-05-2023