Kvantna komunikacija je centralni dio kvantne informacione tehnologije. Ima prednosti apsolutne tajnosti, velikog komunikacijskog kapaciteta, velike brzine prijenosa i tako dalje. Može izvršiti specifične zadatke koje klasična komunikacija ne može postići. Kvantna komunikacija može koristiti sistem privatnog ključa, koji se ne može dešifrirati, kako bi se ostvario pravi smisao sigurne komunikacije, tako da je kvantna komunikacija postala predvodnik nauke i tehnologije u svijetu. Kvantna komunikacija koristi kvantno stanje kao informacioni element za ostvarivanje efikasnog prijenosa informacija. To je još jedna revolucija u historiji komunikacije nakon telefonske i optičke komunikacije.
Glavne komponente kvantne komunikacije:
Distribucija kvantnog tajnog ključa:
Kvantna distribucija tajnih ključeva se ne koristi za prenos povjerljivog sadržaja. Ipak, služi za uspostavljanje i komunikaciju šifrirane knjige, odnosno za dodjeljivanje privatnog ključa objema stranama lične komunikacije, što je obično poznato kao kvantna kriptografska komunikacija.
Godine 1984., Bennett iz Sjedinjenih Američkih Država i Brassart iz Kanade predložili su protokol BB84, koji koristi kvantne bitove kao nosioce informacija za kodiranje kvantnih stanja korištenjem polarizacijskih karakteristika svjetlosti kako bi se ostvarilo generiranje i sigurna distribucija tajnih ključeva. Godine 1992., Bennett je predložio protokol B92 zasnovan na dva neortogonalna kvantna stanja s jednostavnim tokom i polovičnom efikasnošću. Obje ove sheme zasnivaju se na jednom ili više skupova ortogonalnih i neortogonalnih pojedinačnih kvantnih stanja. Konačno, 1991. godine, Ekert iz Velike Britanije predložio je E91 zasnovan na stanju maksimalne prepletenosti dvije čestice, naime EPR paru.
Godine 1998. predložena je još jedna kvantna komunikacijska shema sa šest stanja za selekciju polarizacije na tri konjugirane baze sastavljene od četiri stanja polarizacije i lijeve i vlastite rotacije u BB84 protokolu. BB84 protokol se pokazao kao sigurna metoda kritične distribucije, koju do sada niko nije probio. Princip kvantne nesigurnosti i kvantnog nekloniranja osigurava njegovu apsolutnu sigurnost. Stoga, EPR protokol ima bitnu teorijsku vrijednost. Povezuje isprepleteno kvantno stanje sa sigurnom kvantnom komunikacijom i otvara novi način za sigurnu kvantnu komunikaciju.
kvantna teleportacija:
Teorija kvantne teleportacije koju su predložili Bennett i drugi naučnici u šest zemalja 1993. godine je čisti kvantni način prenosa koji koristi kanal maksimalno isprepletenog stanja dvije čestice za prenos nepoznatog kvantnog stanja, a stopa uspjeha teleportacije će dostići 100% [2].
Godine 199., grupa A. Zeilinger iz Austrije završila je prvu eksperimentalnu verifikaciju principa kvantne teleportacije u laboratoriji. U mnogim filmovima se često pojavljuje takav zaplet: misteriozna figura iznenada nestaje na jednom mjestu, a zatim se odjednom pojavljuje na istom mjestu. Međutim, budući da kvantna teleportacija krši princip kvantnog nekloniranja i Heisenbergovu nesigurnost u kvantnoj mehanici, to je samo vrsta naučne fantastike u klasičnoj komunikaciji.
Međutim, u kvantnu komunikaciju se uvodi izuzetan koncept kvantne isprepletenosti, koji dijeli nepoznatu informaciju o kvantnom stanju originala na dva dijela: kvantnu informaciju i klasičnu informaciju, što omogućava da se ovo nevjerovatno čudo dogodi. Kvantna informacija je informacija koja nije izdvojena u procesu mjerenja, a klasična informacija je originalno mjerenje.
Napredak u kvantnoj komunikaciji：
Od 1994. godine, kvantna komunikacija postepeno ulazi u eksperimentalnu fazu i napreduje ka praktičnom cilju, koji ima odličnu razvojnu vrijednost i ekonomske koristi. Godine 1997., pan Jianwei, mladi kineski naučnik, i Bow Meister, holandski naučnik, eksperimentisali su i ostvarili daljinski prenos nepoznatih kvantnih stanja.
U aprilu 2004. godine, Sorensen i saradnici su prvi put ostvarili prijenos podataka od 1,45 km između banaka koristeći kvantnu distribuciju isprepletenosti, označavajući kvantnu komunikaciju od laboratorije do faze primjene. Trenutno, tehnologija kvantne komunikacije privlači značajnu pažnju vlada, industrije i akademske zajednice. Neke poznate međunarodne kompanije također aktivno razvijaju komercijalizaciju kvantnih informacija, kao što su British Telephone and Telegraph Company, Bell, IBM, AT&T laboratorije u Sjedinjenim Državama, Toshiba u Japanu, Siemens u Njemačkoj itd. Nadalje, 2008. godine, "projekat razvoja globalne sigurne komunikacijske mreže zasnovan na kvantnoj kriptografiji" Evropske unije uspostavio je demonstracijsku i verifikacijsku mrežu sa 7 čvorova sigurne komunikacije.
Američki časopis Time je 2010. godine u rubrici „eksplozivne vijesti“ izvijestio o uspjehu kineskog eksperimenta kvantne teleportacije od 16 km pod naslovom „Skok kineske kvantne nauke“, što ukazuje na to da Kina može uspostaviti kvantnu komunikacijsku mrežu između Zemlje i satelita [3]. 2010. godine, Nacionalni institut za istraživanje obavještajnih podataka i komunikacija Japana i kompanije Mitsubishi Electric i NEC, ID Quantified iz Švicarske, Toshiba Europe Limited i cijeli Beč iz Austrije uspostavili su metropolitansku kvantnu komunikacijsku mrežu sa šest čvorova „Tokyo QKD mreža“ u Tokiju. Mreža se fokusira na najnovije rezultate istraživanja istraživačkih institucija i kompanija s najvišim nivoom razvoja kvantne komunikacijske tehnologije u Japanu i Evropi.
Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd., smještena u kineskoj "Silikonskoj dolini" - Beijing Zhongguancun, je visokotehnološko preduzeće posvećeno pružanju usluga domaćim i stranim istraživačkim institucijama, istraživačkim institutima, univerzitetima i naučno-istraživačkom osoblju preduzeća. Naša kompanija se uglavnom bavi nezavisnim istraživanjem i razvojem, dizajnom, proizvodnjom i prodajom optoelektronskih proizvoda, te pruža inovativna rješenja i profesionalne, personalizirane usluge za naučne istraživače i industrijske inženjere. Nakon godina nezavisnih inovacija, formirala je bogatu i savršenu seriju fotoelektričnih proizvoda, koji se široko koriste u komunalnoj, vojnoj, transportnoj, elektroenergetskoj, finansijskoj, obrazovnoj, medicinskoj i drugim industrijama.
Radujemo se saradnji s Vama!
Vrijeme objave: 05.05.2023.