Квантавая камунікацыя з'яўляецца цэнтральнай часткай квантавай інфармацыйнай тэхналогіі. Яна мае такія перавагі, як абсалютная сакрэтнасць, вялікая прапускная здольнасць сувязі, высокая хуткасць перадачы і гэтак далей. Яна можа выконваць пэўныя задачы, якія не можа выканаць класічная камунікацыя. Квантавая камунікацыя можа выкарыстоўваць сістэму закрытых ключоў, якую немагчыма расшыфраваць, для рэалізацыі рэальнага сэнсу бяспечнай камунікацыі, таму квантавая камунікацыя стала на пярэднім краі навукі і тэхнікі ў свеце. Квантавая камунікацыя выкарыстоўвае квантавы стан як інфармацыйны элемент для рэалізацыі эфектыўнай перадачы інфармацыі. Гэта чарговая рэвалюцыя ў гісторыі камунікацыі пасля тэлефоннай і аптычнай сувязі.
Асноўныя кампаненты квантавай камунікацыі:
Размеркаванне квантавага сакрэтнага ключа:
Квантавае размеркаванне сакрэтных ключоў не выкарыстоўваецца для перадачы канфідэнцыйнага кантэнту. Тым не менш, яно выкарыстоўваецца для стварэння і перадачы шыфраванай кнігі, гэта значыць для прызначэння прыватнага ключа абодвум бакам асабістай камунікацыі, што звычайна вядома як квантавая крыптаграфічная камунікацыя.
У 1984 годзе Бенет з ЗША і Брасар з Канады прапанавалі пратакол BB84, які выкарыстоўвае квантавыя біты ў якасці носьбітаў інфармацыі для кадавання квантавых станаў з выкарыстаннем палярызацыйных характарыстык святла для рэалізацыі генерацыі і бяспечнага размеркавання сакрэтных ключоў. У 1992 годзе Бенет прапанаваў пратакол B92, заснаваны на двух неартаганальных квантавых станах з простым патокам і палавіннай эфектыўнасцю. Абедзве гэтыя схемы заснаваны на адным або некалькіх наборах артаганальных і неартаганальных адзінкавых квантавых станаў. Нарэшце, у 1991 годзе Экерт з Вялікабрытаніі прапанаваў E91, заснаваны на стане максімальнай заблытанасці дзвюх часціц, а менавіта на пары ЭПР.
У 1998 годзе ў пратаколе BB84 была прапанавана яшчэ адна схема квантавай сувязі з шасцю станамі для выбару палярызацыі на трох спалучаных базах, якія складаюцца з чатырох станаў палярызацыі і левага і ўласнага кручэння. Пратакол BB84 даказаў сваю эфектыўнасць як бяспечны метад крытычнага размеркавання, які да гэтага часу нікім не быў узламаны. Прынцып квантавай нявызначанасці і квантавай некланацыі забяспечвае яго абсалютную бяспеку. Такім чынам, пратакол EPR мае істотную тэарэтычную каштоўнасць. Ён злучае заблытаны квантавы стан з бяспечнай квантавай камунікацыяй і адкрывае новы шлях для бяспечнай квантавай камунікацыі.
квантавая тэлепартацыя:
Тэорыя квантавай тэлепартацыі, прапанаваная Бенэтам і іншымі навукоўцамі ў шасці краінах у 1993 годзе, — гэта чыста квантавы рэжым перадачы, які выкарыстоўвае канал максімальна заблытанага стану дзвюх часціц для перадачы невядомага квантавага стану, і ўзровень поспеху тэлепартацыі дасягне 100% [2].
У 199 годзе аўстрыйская група А. Цайлінгера завяршыла першую эксперыментальную праверку прынцыпу квантавай тэлепартацыі ў лабараторыі. У многіх фільмах часта з'яўляецца такі сюжэт: таямнічая постаць раптам знікае ў адным месцы і раптам з'яўляецца на сваім месцы. Аднак, паколькі квантавая тэлепартацыя парушае прынцып квантавай некланацыі і нявызначанасць Гейзенберга ў квантавай механіцы, гэта проста разнавіднасць навуковай фантастыкі ў класічнай камунікацыі.
Аднак у квантавую камунікацыю ўводзіцца выключная канцэпцыя квантавай заблытанасці, якая падзяляе невядомую інфармацыю аб квантавым стане арыгінала на дзве часткі: квантавую інфармацыю і класічную інфармацыю, што дазваляе гэтаму неверагоднаму цуду адбыцца. Квантавая інфармацыя — гэта інфармацыя, не здабытая ў працэсе вымярэння, а класічная інфармацыя — гэта зыходнае вымярэнне.
Прагрэс у квантавай камунікацыі:
З 1994 года квантавая камунікацыя паступова ўвайшла ў эксперыментальную стадыю і рухаецца наперад да практычнай мэты, якая мае выдатную каштоўнасць для развіцця і эканамічныя выгады. У 1997 годзе малады кітайскі навуковец Пан Цзяньвэй і галандскі навуковец Боў Майстэр правялі эксперыменты і рэалізавалі дыстанцыйную перадачу невядомых квантавых станаў.
У красавіку 2004 года Сорэнсен і інш. упершыню рэалізавалі перадачу дадзеных паміж банкамі на адлегласці 1,45 км, выкарыстоўваючы размеркаванне квантавай заблытанасці, што пазначыла квантавую камунікацыю ад лабараторыі да стадыі прымянення. У цяперашні час тэхналогія квантавай сувязі прыцягнула значную ўвагу з боку ўрадаў, прамысловасці і навуковых колаў. Некаторыя вядомыя міжнародныя кампаніі таксама актыўна распрацоўваюць камерцыялізацыю квантавай інфармацыі, такія як British Telephone and Telegraph Company, Bell, IBM, лабараторыі AT&T у ЗША, кампанія Toshiba ў Японіі, кампанія Siemens у Германіі і г.д. Акрамя таго, у 2008 годзе ў рамках «глабальнай праграмы развіцця бяспечнай камунікацыйнай сеткі на аснове квантавай крыптаграфіі» Еўрапейскага Саюза была створана дэманстрацыйная і верыфікацыйная сетка бяспечнай сувязі з 7 вузламі.
У 2010 годзе амерыканскі часопіс Time паведаміў пра поспех кітайскага эксперыменту па квантавай тэлепартацыі на 16 км у рубрыцы «Выбуховыя навіны» пад назвай «Скачок у квантавай навуцы Кітая», што сведчыць аб тым, што Кітай можа стварыць квантавую сетку сувязі паміж Зямлёй і спадарожнікам [3]. У 2010 годзе Нацыянальны інстытут даследаванняў разведкі і сувязі Японіі сумесна з Mitsubishi Electric і NEC, ID Quantified (Швейцарыя), Toshiba Europe Limited і Венай (Аўстрыя) стварылі ў Токіо шасцівузавую сталічную сетку квантавай сувязі «Tokyo QKD network». Сетка сканцэнтравана на найноўшых выніках даследаванняў навукова-даследчых устаноў і кампаній з самым высокім узроўнем развіцця квантавай камунікацыйнай тэхналогіі ў Японіі і Еўропе.
Кампанія Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd., размешчаная ў кітайскай «Сіліконавай даліне» — Пекіне Чжунгуаньцунь, — гэта высокатэхналагічнае прадпрыемства, якое абслугоўвае айчынныя і замежныя навукова-даследчыя ўстановы, універсітэты і навукова-даследчы персанал прадпрыемстваў. Наша кампанія ў асноўным займаецца незалежнымі даследаваннямі і распрацоўкамі, праектаваннем, вытворчасцю і продажам оптаэлектроннай прадукцыі, а таксама прапануе інавацыйныя рашэнні і прафесійныя, персаналізаваныя паслугі для навукоўцаў-даследчыкаў і прамысловых інжынераў. Пасля многіх гадоў незалежных інавацый яна стварыла багатую і дасканалую серыю фотаэлектрычнай прадукцыі, якая шырока выкарыстоўваецца ў камунальнай, ваеннай, транспартнай, электраэнергетычнай, фінансавай, адукацыйнай, медыцынскай і іншых галінах прамысловасці.
Мы з нецярпеннем чакаем супрацоўніцтва з вамі!
Час публікацыі: 05.05.2023