Квантовая связь является центральной частью квантовых информационных технологий.Он обладает такими преимуществами, как абсолютная секретность, большая пропускная способность связи, высокая скорость передачи и т. д.Он может решить конкретные задачи, которые классическая коммуникация не может решить.Квантовая связь может использовать систему закрытых ключей, которую невозможно расшифровать, чтобы реализовать реальный смысл безопасной связи, поэтому квантовая связь стала авангардом науки и техники в мире.Квантовая связь использует квантовое состояние как информационный элемент для реализации эффективной передачи информации.Это еще одна революция в истории связи после телефонной и оптической связи.
Основные компоненты квантовой связи:
Распределение квантового секретного ключа:
Квантовое распределение секретных ключей не используется для передачи конфиденциального контента.Тем не менее, это значит создать и передать шифровальную книгу, то есть назначить секретный ключ обеим сторонам личного общения, широко известного как общение с использованием квантовой криптографии.
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 путем использования характеристик поляризации света для реализации генерации и безопасного распространения 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 состоянии максимальной запутанности двух частиц, а именно на паре ЭПР.
В 1998 году в протоколе BB84 была предложена еще одна схема квантовой связи с шестью состояниями для выбора поляризации на трех сопряженных основаниях, состоящих из четырех состояний поляризации и левого и собственного вращения.Протокол BB84 оказался безопасным критическим методом распространения, который до сих пор никем не взломан.Принцип квантовой неопределенности и квантового неклонирования обеспечивают его абсолютную безопасность.Таким образом, протокол ЭПР имеет важное теоретическое значение.Он соединяет запутанное квантовое состояние с безопасной квантовой связью и открывает новый путь для безопасной квантовой связи.
квантовая телепортация:
Теория квантовой телепортации, предложенная Беннеттом и другими учеными в шести странах в 1993 году, представляет собой режим чистой квантовой передачи, который использует канал двухчастичного максимально запутанного состояния для передачи неизвестного квантового состояния, а вероятность успеха телепортации достигнет 100% [ 2].
В 199 году А.Группа Цайлингера из Австрии завершила первую экспериментальную проверку принципа квантовой телепортации в лаборатории.Во многих фильмах часто появляется такой сюжет: загадочная фигура вдруг исчезает в одном месте и вдруг оказывается на месте.Однако, поскольку квантовая телепортация нарушает принцип квантового неклонирования и неопределенности Гейзенберга в квантовой механике, это всего лишь своего рода научная фантастика в классической коммуникации.
Однако в квантовую коммуникацию введена исключительная концепция квантовой запутанности, которая делит неизвестную информацию о квантовом состоянии оригинала на две части: квантовую информацию и классическую информацию, благодаря чему происходит это невероятное чудо.Квантовая информация — это информация, не извлекаемая в процессе измерения, а классическая информация — это исходное измерение.
Прогресс в квантовой коммуникации:
С 1994 года квантовая связь постепенно перешла на экспериментальную стадию и продвигается к практической цели, что имеет превосходную ценность для развития и экономические выгоды.В 1997 году молодой китайский учёный Пан Цзяньвэй и голландский учёный Боу Мейстер провели эксперименты и осуществили дистанционную передачу неизвестных квантовых состояний.
В апреле 2004 г. Соренсен и др.Впервые реализована передача данных на расстояние 1,45 км между банками с использованием распределения квантовой запутанности, что означает квантовую связь от лаборатории до этапа применения.В настоящее время технология квантовой связи привлекла значительное внимание правительств, промышленности и научных кругов.Некоторые известные международные компании также активно развивают коммерциализацию квантовой информации, например, Британская телефонная и телеграфная компания, Bell, IBM, лаборатории At&T в США, компания Toshiba в Японии, компания Siemens в Германии и др. Кроме того, в В 2008 году в рамках «проекта развития глобальной защищенной сети связи Европейского Союза на основе квантовой криптографии» была создана 7-узловая сеть демонстрации и проверки защищенной связи.
В 2010 году американский журнал Time сообщил об успехе китайского эксперимента по квантовой телепортации на расстояние 16 км в колонке «взрывных новостей» с заголовком «скачок китайской квантовой науки», указывая на то, что Китай может создать сеть квантовой связи между Земля и спутник [3].В 2010 году Национальный исследовательский институт разведки и связи Японии, компании Mitsubishi Electric и NEC, ID Quantified из Швейцарии, Toshiba Europe Limited и всей Вены из Австрии создали шестиузловую городскую сеть квантовой связи «Tokyo QKD network» в Токио.Сеть фокусируется на последних результатах исследований исследовательских институтов и компаний с самым высоким уровнем развития технологий квантовой связи в Японии и Европе.
Компания Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd., расположенная в «Силиконовой долине» Китая – Пекин Чжунгуаньцунь, является высокотехнологичным предприятием, специализирующимся на обслуживании отечественных и зарубежных исследовательских институтов, исследовательских институтов, университетов и научно-исследовательского персонала предприятий.Наша компания в основном занимается независимыми исследованиями и разработками, проектированием, производством и продажей оптоэлектронной продукции, а также предоставляет инновационные решения и профессиональные персонализированные услуги для научных исследователей и промышленных инженеров.После многих лет независимых инноваций компания сформировала богатую и совершенную серию фотоэлектрических продуктов, которые широко используются в муниципальной, военной, транспортной, электроэнергетической, финансовой, образовательной, медицинской и других отраслях.
Мы надеемся на сотрудничество с вами!
Время публикации: 05 мая 2023 г.