კვანტური საკომუნიკაციო ტექნოლოგიის პრინციპი და პროგრესი

კვანტური კომუნიკაცია არის კვანტური ინფორმაციული ტექნოლოგიის ძირითადი ნაწილი. მას აქვს აბსოლუტური საიდუმლოების, დიდი საკომუნიკაციო შესაძლებლობების, სწრაფი გადაცემის სიჩქარის და ა.შ. მას შეუძლია დაასრულოს კონკრეტული დავალებები, რომლებსაც კლასიკური კომუნიკაცია ვერ მიაღწევს. კვანტურ კომუნიკაციას შეუძლია გამოიყენოს კერძო საკვანძო სისტემა, რომლის გაშიფვრა შეუძლებელია უსაფრთხო კომუნიკაციის რეალური გრძნობის რეალიზაციისთვის, ამიტომ კვანტური კომუნიკაცია გახდა მსოფლიოში მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების წინა პლანზე. კვანტური კომუნიკაცია იყენებს კვანტურ მდგომარეობას, როგორც ინფორმაციის ელემენტს, ინფორმაციის ეფექტური გადაცემის გასაცნობად. ეს არის კიდევ ერთი რევოლუცია კომუნიკაციის ისტორიაში სატელეფონო და ოპტიკური კომუნიკაციის შემდეგ.

კვანტური კომუნიკაციის ძირითადი კომპონენტები

კვანტური საიდუმლო გასაღების განაწილება

კვანტური საიდუმლო გასაღების განაწილება არ გამოიყენება კონფიდენციალური შინაარსის გადასაცემად. და მაინც, ეს არის შიფრის წიგნის შექმნა და კომუნიკაცია, ანუ პირადი კომუნიკაციის ორივე მხარის კერძო გასაღების მინიჭება, რომელიც ჩვეულებრივ ცნობილია როგორც კვანტური კრიპტოგრაფიის კომუნიკაცია.
1984 წელს, შეერთებული შტატების ბენეტმა და კანადის Brassart- მა შემოგვთავაზა BB84 პროტოკოლი, რომელიც კვანტურ ბიტებს იყენებს, როგორც საინფორმაციო გადამზიდავები, კვანტურ სახელმწიფოებს დაშიფვრას, სინათლის პოლარიზაციის მახასიათებლების გამოყენებით, რათა გააცნობიერონ საიდუმლო კლავიშების წარმოქმნა და უსაფრთხო განაწილება. 1992 წელს ბენეტმა შემოგვთავაზა B92 პროტოკოლი, რომელიც დაფუძნებულია ორი არაორთოგონალური კვანტური მდგომარეობის საფუძველზე, მარტივი ნაკადით და ნახევრად ეფექტურობით. ორივე ეს სქემა ემყარება ორთოგონალური და არაორთოგონალური ერთჯერადი კვანტური სახელმწიფოების ერთ ან მეტ კომპლექტს. დაბოლოს, 1991 წელს, დიდი ბრიტანეთის ეკერტმა შემოგვთავაზა E91, რომელიც დაფუძნებულია ორ ნაწილაკზე მაქსიმალური აურზაური მდგომარეობის, კერძოდ EPR წყვილის საფუძველზე.
1998 წელს შემოთავაზებული იქნა კიდევ ექვსი სახელმწიფო კვანტური საკომუნიკაციო სქემა პოლარიზაციის შერჩევისთვის სამ კონიუგირებულ ბაზაზე, რომელიც შედგება ოთხი პოლარიზაციის მდგომარეობიდან და მარცხენა და სათანადო როტაცია BB84 პროტოკოლში. BB84 პროტოკოლი დადასტურდა, რომ არის უსაფრთხო კრიტიკული განაწილების მეთოდი, რომელიც აქამდე არავის დაარღვია. კვანტური გაურკვევლობის და კვანტური არა კლონირების პრინციპი უზრუნველყოფს მის აბსოლუტურ უსაფრთხოებას. აქედან გამომდინარე, EPR პროტოკოლს აქვს აუცილებელი თეორიული მნიშვნელობა. იგი აკავშირებს ჩახლართულ კვანტურ მდგომარეობას უსაფრთხო კვანტურ კომუნიკაციასთან და ხსნის ახალ გზას უსაფრთხო კვანტური კომუნიკაციისთვის.

კვანტური ტელეპორტაცია

1993 წელს ბენეტისა და სხვა მეცნიერების მიერ შემოთავაზებული კვანტური ტელეპორტაციის თეორია არის სუფთა კვანტური გადაცემის რეჟიმი, რომელიც იყენებს ორ ნაწილაკების მაქსიმალური ჩახლართული მდგომარეობის არხს უცნობი კვანტური მდგომარეობის გადასაცემად, ხოლო ტელეპორტაციის წარმატების მაჩვენებელი 100% -ს მიაღწევს [2].
199 წელს, ა. ავსტრიის ზეინგერმა ჯგუფმა დაასრულა ლაბორატორიაში კვანტური ტელეპორტაციის პრინციპის პირველი ექსპერიმენტული შემოწმება. ბევრ ფილმში, ასეთი შეთქმულება ხშირად ჩნდება: იდუმალი ფიგურა მოულოდნელად ქრება ერთ ადგილზე, რომელიც მოულოდნელად ჩანს. ამასთან, იმის გამო, რომ კვანტური ტელეპორტაცია არღვევს კვანტურ მექანიკაში კვანტური არა კლონირების და ჰეიზენბერგის გაურკვევლობის პრინციპს, ეს მხოლოდ ერთგვარი სამეცნიერო ფანტასტიკაა კლასიკურ კომუნიკაციაში.
ამასთან, Quantum strunglement– ის განსაკუთრებული კონცეფცია შედის კვანტურ კომუნიკაციაში, რომელიც ორიგინალის უცნობ კვანტურ სახელმწიფო ინფორმაციას ორ ნაწილად ჰყოფს: კვანტურ ინფორმაციას და კლასიკურ ინფორმაციას, რაც ამ წარმოუდგენელ სასწაულს ხდის. კვანტური ინფორმაცია არის ინფორმაცია, რომელიც არ არის ამოღებული გაზომვის პროცესში, ხოლო კლასიკური ინფორმაცია არის ორიგინალური გაზომვა.

პროგრესი კვანტურ კომუნიკაციაში

1994 წლიდან კვანტური კომუნიკაცია თანდათანობით შევიდა ექსპერიმენტულ ეტაპზე და მიემართა პრაქტიკული მიზნისკენ, რომელსაც აქვს შესანიშნავი განვითარების ღირებულება და ეკონომიკური სარგებელი. 1997 წელს პან ჯიანვეი, ახალგაზრდა ჩინელი მეცნიერი და ჰოლანდიელი მეცნიერი, მშვილდი მეისტერი, ექსპერიმენტები და გააცნობიერა უცნობი კვანტური სახელმწიფოების დისტანციური გადაცემა.
2004 წლის აპრილში, სორენსენი და სხვ. გააცნობიერა 1.45 კმ მონაცემთა გადაცემა ბანკებს შორის პირველად კვანტური ჩასაფრების განაწილების გამოყენებით, კვანტური კომუნიკაციის აღნიშვნა ლაბორატორიიდან განაცხადის ეტაპზე. ამჟამად, კვანტურ საკომუნიკაციო ტექნოლოგიამ მნიშვნელოვანი ყურადღება მიიპყრო მთავრობებისგან, ინდუსტრიისა და აკადემიის მხრიდან. ზოგიერთი ცნობილი საერთაშორისო კომპანია ასევე აქტიურად ავითარებს კვანტური ინფორმაციის კომერციალიზაციას, მაგალითად, ბრიტანული სატელეფონო და ტელეგრაფის კომპანია, ბელი, IBM, AT&T ლაბორატორიები შეერთებულ შტატებში, კომპანია Toshiba იაპონიაში, Siemens Company გერმანიაში და ა.შ., 2008 წელს, ევროკავშირის უსაფრთხოების განვითარების პროექტის საფუძველზე, რომელიც დაფუძნებულია რაოდენობრივმა კრიპტოგრაფიაზე.
2010 წელს, შეერთებული შტატების ჟურნალმა Time– მა განაცხადა, რომ ჩინეთის 16 კილომეტრიანი კვანტური ტელეპორტაციის ექსპერიმენტის წარმატება ”ფეთქებადი სიახლეების” სვეტში, ”ჩინეთის Quantum Science” - ის სათაურით, რაც მიუთითებს იმაზე, რომ ჩინეთს შეუძლია ჩამოაყალიბოს კვანტური საკომუნიკაციო ქსელი მიწასა და სატელიტს შორის [3]. 2010 წელს, იაპონიის ეროვნული სადაზვერვო და საკომუნიკაციო ინსტიტუტი და Mitsubishi Electric and NEC, შვეიცარიის, Toshiba Europe Limited– ის რაოდენობრივი რაოდენობა და ავსტრიის ყველა ვენა დაარსდა ექვსი კვანძის მიტროპოლიტი კვანტური საკომუნიკაციო ქსელი "ტოკიო QKD ქსელი" ტოკიოში. ქსელი ყურადღებას ამახვილებს იაპონიაში და ევროპაში კვანტური საკომუნიკაციო ტექნოლოგიის განვითარების უმაღლესი დონის კვლევის შედეგებზე.

პეკინის Rofea Optoelectronics Co., Ltd., რომელიც მდებარეობს ჩინეთის "Silicon Valley"-პეკინ ჟონგუანკუნში, არის მაღალტექნოლოგიური საწარმო, რომელიც ეძღვნება შიდა და საგარეო კვლევითი ინსტიტუტების, კვლევითი ინსტიტუტების, უნივერსიტეტების და საწარმოს სამეცნიერო კვლევითი პერსონალის მომსახურებას. ჩვენი კომპანია ძირითადად დაკავებულია დამოუკიდებელი კვლევებითა და განვითარებით, დიზაინით, წარმოებაში, ოპტოელექტრონული პროდუქტების გაყიდვებით და გთავაზობთ ინოვაციურ გადაწყვეტილებებს და პროფესიონალურ, პერსონალიზებულ მომსახურებას სამეცნიერო მკვლევარებისა და სამრეწველო ინჟინრებისთვის. წლების განმავლობაში დამოუკიდებელი ინოვაციების შემდეგ, მან ჩამოაყალიბა ფოტოელექტრული პროდუქტების მდიდარი და სრულყოფილი სერია, რომლებიც ფართოდ გამოიყენება მუნიციპალურ, სამხედრო, ტრანსპორტირების, ელექტროენერგიის, ფინანსების, განათლების, სამედიცინო და სხვა ინდუსტრიებში.

ჩვენ ველოდებით თქვენთან თანამშრომლობას!