Princip og fremskridt inden for kvantekommunikationsteknologi

Kvantekommunikation er den centrale del af kvanteinformationsteknologi. Det har fordelene ved absolut hemmeligholdelse, stor kommunikationskapacitet, hurtig transmissionshastighed og så videre. Det kan udføre de særlige opgaver, som klassisk kommunikation ikke kan opnå. Kvantekommunikation kan bruge det private nøglesystem, som ikke kan dechifreres for at realisere den reelle følelse af sikker kommunikation, så kvantekommunikation er blevet spidsen for videnskab og teknologi i verden. Kvantekommunikation bruger kvantetilstand som et informationselement til at realisere effektiv transmission af information. Det er en anden revolution i kommunikationshistorien efter telefon og optisk kommunikation.
20210622105719_1627

Hovedkomponenterne i kvantekommunikation :

Kvanthemmelighed nøglefordeling :

Kvantshemmelighed nøglefordeling bruges ikke til at transmittere fortroligt indhold. Det er stadig at etablere og kommunikere chifferbog, det vil sige at tildele den private nøgle til begge sider af personlig kommunikation, almindeligt kendt som kvantekryptografikommunikation.
I 1984 foreslog Bennett fra De Forenede Stater og Brassart i Canada BB84 -protokollen, der bruger kvantebits som informationsbærere til at kode kvantetilstande ved hjælp af polarisationsegenskaber for lys til at realisere generering og sikker fordeling af hemmelige nøgler. I 1992 foreslog Bennett en B92 -protokol baseret på to ikke -ortogonale kvantetilstande med simpel strømning og halv effektivitet. Begge disse ordninger er baseret på et eller flere sæt ortogonale og ikke -ortogonale enkeltkvantetilstande. Endelig, i 1991, foreslog Ebert fra Det Forenede Kongerige E91 baseret på den maksimale sammenfiltrering af to-partikler, nemlig EPR-paret.
I 1998 blev der foreslået et andet seks-statligt kvantekommunikationsordning til polarisationsudvælgelse på tre konjugerede baser sammensat af fire polarisationstilstande og venstre og korrekt rotation i BB84-protokollen. BB84 -protokol har vist sig at være en sikker kritisk distributionsmetode, som ikke er blevet brudt af nogen indtil videre. Princippet om kvanteusikkerhed og ikke-kloning sikrer dens absolutte sikkerhed. Derfor har EPR -protokollen en væsentlig teoretisk værdi. Det forbinder den sammenfiltrede kvantetilstand med sikker kvantekommunikation og åbner en ny måde for sikker kvantekommunikation.

kvante teleportering :

Teorien om kvante teleportering foreslået af Bennett og andre forskere i seks lande i 1993 er en ren kvanteoverførselstilstand, der bruger kanalen for todelt maksimal sammenfiltret tilstand til at transmittere ukendt kvantetilstand, og succesraten for teleportering når 100% [2].
I 199, a. Zeilinger Group of Østrig afsluttede den første eksperimentelle verifikation af princippet om kvante teleportering i laboratoriet. I mange film vises et sådant plot ofte: En mystisk figur forsvinder pludselig et sted pludselig synes på plads. Fordi kvanteteleportering krænker princippet om ikke-kloning af kvantekloning og Heisenberg i kvantemekanik, er det imidlertid bare en slags science fiction i klassisk kommunikation.
Imidlertid introduceres det ekstraordinære begreb om kvanteforvikling i kvantekommunikation, der deler den ukendte kvantetilstandsinformation om originalen i to dele: kvanteinformation og klassisk information, hvilket får dette utrolige mirakel til at ske. Kvanteinformation er de oplysninger, der ikke er uddraget i måleprocessen, og klassisk information er den originale måling.

Fremskridt inden for kvantekommunikation :

Siden 1994 er kvantekommunikation gradvist gået ind i det eksperimentelle fase og skridt frem til det praktiske mål, der har fremragende udviklingsværdi og økonomiske fordele. I 1997 eksperimenterede Pan Jianwei, en ung kinesisk videnskabsmand, og Bow Meister, en hollandsk videnskabsmand, og realiserede fjernoverførslen af ​​ukendte kvantetilstande.
I april 2004 har Sorensen et al. Realiserede 1,45 km datatransmission mellem banker for første gang ved at bruge kvanteforviklingsfordeling, der markerede kvantekommunikationen fra laboratorie til applikationsstadium. På nuværende tidspunkt har kvantekommunikationsteknologi tiltrukket sig betydelig opmærksomhed fra regeringer, industri og akademia. Nogle berømte internationale virksomheder udvikler også aktivt kommercialiseringen af ​​kvanteinformation, såsom britisk telefon- og telegraffirma, Bell, IBM, AT&T Laboratories i De Forenede Stater, Toshiba Company i Japan, Siemens Company i Tyskland osv. I 2008, i 2008, Den Europæiske Unions "Global Secure Network Development Project Based på Quantum Cryptography", der blev en 7-node-node-kommunikationsdemonstration og verifikation.
I 2010 rapporterede Time Magazine for De Forenede Stater succesen med Kinas 16 km kvante teleporteringseksperiment i kolonnen "Eksplosive nyheder" med titlen "Leap of Kinas Quantum Science", hvilket indikerer, at Kina kan etablere et kvantekommunikationsnetværk mellem jorden og satellitten [3]. I 2010, National Intelligence and Communication Research Institute of Japan og Mitsubishi Electric og NEC, ID kvantificeret af Schweiz, Toshiba Europe Limited, og alle Wien i Østrig etablerede de seks knudepunkter Metropolitan Quantum Communication Network “Tokyo QKD Network” i Tokyo. Netværket fokuserer på de nyeste forskningsresultater fra forskningsinstitutioner og virksomheder med det højeste udviklingsniveau inden for kvantekommunikationsteknologi i Japan og Europa.

Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd. beliggende i Kinas "Silicon Valley"-Beijing Zhongguancun, er en højteknologisk virksomhed dedikeret til at betjene indenlandske og udenlandske forskningsinstitutioner, forskningsinstitutter, universiteter og virksomhedens videnskabelige forskningspersonale. Vores firma er hovedsageligt engageret i den uafhængige forskning og udvikling, design, fremstilling, salg af optoelektroniske produkter og leverer innovative løsninger og professionelle, personaliserede tjenester til videnskabelige forskere og industrielle ingeniører. Efter mange års uafhængig innovation har den dannet en rig og perfekt række fotoelektriske produkter, der er vidt brugt i kommunale, militære, transport, elektrisk strøm, finans, uddannelse, medicinske og andre industrier.

Vi ser frem til samarbejde med dig!


Posttid: Maj-05-2023