კვანტური საკომუნიკაციო ტექნოლოგიების პრინციპი და პროგრესი

კვანტური კომუნიკაცია კვანტური საინფორმაციო ტექნოლოგიების ცენტრალური ნაწილია. მას აქვს აბსოლუტური საიდუმლოების უპირატესობა, დიდი კომუნიკაციის სიმძლავრე, გადაცემის სწრაფი სიჩქარე და ა.შ. მას შეუძლია დაასრულოს კონკრეტული ამოცანები, რომლებსაც კლასიკური კომუნიკაცია ვერ მიაღწევს. კვანტურ კომუნიკაციას შეუძლია გამოიყენოს პირადი გასაღების სისტემა, რომლის გაშიფვრა შეუძლებელია უსაფრთხო კომუნიკაციის რეალური გრძნობის გასაცნობად, ამიტომ კვანტური კომუნიკაცია გახდა მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების წინა პლანზე მსოფლიოში. კვანტური კომუნიკაცია იყენებს კვანტურ მდგომარეობას, როგორც ინფორმაციის ელემენტს ინფორმაციის ეფექტური გადაცემის რეალიზებისთვის. 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 შიფრული წიგნის შექმნა და კომუნიკაცია, ანუ პირადი გასაღების მინიჭება პერსონალური კომუნიკაციის ორივე მხარეს, საყოველთაოდ ცნობილი როგორც კვანტური კრიპტოგრაფიული კომუნიკაცია.
1984 წელს ბენეტმა შეერთებულმა შტატებმა და კანადის ბრასარტმა შემოგვთავაზეს BB84 პროტოკოლი, რომელიც იყენებს კვანტურ ბიტებს, როგორც ინფორმაციის მატარებლებს კვანტური მდგომარეობების კოდირებისთვის, სინათლის პოლარიზაციის მახასიათებლების გამოყენებით საიდუმლო გასაღებების წარმოქმნისა და უსაფრთხო განაწილების მიზნით. 1992 წელს ბენეტმა შემოგვთავაზა B92 პროტოკოლი, რომელიც დაფუძნებულია ორ არაორთოგონალურ კვანტურ მდგომარეობაზე მარტივი ნაკადით და ნახევრად ეფექტურობით. ორივე ეს სქემა დაფუძნებულია ორთოგონალური და არაორთოგონალური ცალკეული კვანტური მდგომარეობის ერთ ან მეტ კომპლექტზე. საბოლოოდ, 1991 წელს, ეკერტმა გაერთიანებული სამეფოდან შემოგვთავაზა E91 ორი ნაწილაკიანი მაქსიმალური ჩახლართული მდგომარეობის, კერძოდ EPR წყვილის საფუძველზე.
1998 წელს, BB84 პროტოკოლში შემოთავაზებული იქნა ექვსმდგომარეობის კვანტური კომუნიკაციის კიდევ ერთი სქემა პოლარიზაციის შერჩევისთვის სამ კონიუგირებულ ბაზაზე, რომელიც შედგება ოთხი პოლარიზაციის მდგომარეობისა და მარცხნივ და სათანადო ბრუნვისგან. BB84 პროტოკოლი დადასტურდა, რომ არის უსაფრთხო კრიტიკული განაწილების მეთოდი, რომელიც აქამდე არავის დაურღვევია. კვანტური გაურკვევლობის პრინციპი და კვანტური არაკლონირება უზრუნველყოფს მის აბსოლუტურ უსაფრთხოებას. ამიტომ, EPR პროტოკოლს აქვს არსებითი თეორიული მნიშვნელობა. ის აკავშირებს ჩახლართულ კვანტურ მდგომარეობას უსაფრთხო კვანტურ კომუნიკაციასთან და ხსნის ახალ გზას უსაფრთხო კვანტური კომუნიკაციისთვის.

კვანტური ტელეპორტაცია:

კვანტური ტელეპორტაციის თეორია, შემოთავაზებული ბენეტისა და სხვა მეცნიერების მიერ ექვს ქვეყანაში 1993 წელს არის სუფთა კვანტური გადაცემის რეჟიმი, რომელიც იყენებს ორი ნაწილაკის მაქსიმალური ჩახლართული მდგომარეობის არხს უცნობი კვანტური მდგომარეობის გადასაცემად და ტელეპორტაციის წარმატების მაჩვენებელი 100%-ს მიაღწევს. 2].
199 წელს ა. ავსტრიის Zeilinger ჯგუფმა დაასრულა კვანტური ტელეპორტაციის პრინციპის პირველი ექსპერიმენტული შემოწმება ლაბორატორიაში. ბევრ ფილმში ხშირად ჩნდება ასეთი სიუჟეტი: იდუმალი ფიგურა მოულოდნელად ქრება ერთ ადგილას, მოულოდნელად ადგილზე ჩანს. თუმცა, იმის გამო, რომ კვანტური ტელეპორტაცია არღვევს კვანტური არაკლონირების პრინციპს და ჰაიზენბერგის გაურკვევლობას კვანტურ მექანიკაში, ის უბრალოდ ერთგვარი სამეცნიერო ფანტასტიკაა კლასიკურ კომუნიკაციაში.
თუმცა, კვანტურ კომუნიკაციაში შემოტანილია კვანტური ჩახლართულობის განსაკუთრებული კონცეფცია, რომელიც ყოფს ორიგინალის უცნობი კვანტური მდგომარეობის ინფორმაციას ორ ნაწილად: კვანტურ ინფორმაციას და კლასიკურ ინფორმაციას, რაც ამ წარმოუდგენელ სასწაულს ხდის. კვანტური ინფორმაცია არის ინფორმაცია, რომელიც არ არის მოპოვებული გაზომვის პროცესში, ხოლო კლასიკური ინფორმაცია არის ორიგინალური გაზომვა.

პროგრესი კვანტურ კომუნიკაციაში:

1994 წლიდან კვანტური კომუნიკაცია თანდათანობით შევიდა ექსპერიმენტულ ეტაპზე და მიიწევს წინ პრაქტიკული მიზნისკენ, რომელსაც აქვს შესანიშნავი განვითარების ღირებულება და ეკონომიკური სარგებელი. 1997 წელს ახალგაზრდა ჩინელმა მეცნიერმა პან ჯიანვეიმ და ჰოლანდიელმა მეცნიერმა ბოუ მაისტერმა ჩაატარეს ექსპერიმენტები და გააცნობიერეს უცნობი კვანტური მდგომარეობების დისტანციური გადაცემა.
2004 წლის აპრილში Sorensen et al. პირველად განხორციელდა 1,45 კმ მონაცემთა გადაცემა ბანკებს შორის კვანტური ჩახლართული განაწილების გამოყენებით, რომელიც აღნიშნავს კვანტურ კომუნიკაციას ლაბორატორიიდან განაცხადის ეტაპზე. ამჟამად კვანტურმა საკომუნიკაციო ტექნოლოგიამ მიიპყრო მთავრობების, ინდუსტრიისა და აკადემიის მნიშვნელოვანი ყურადღება. ზოგიერთი ცნობილი საერთაშორისო კომპანია ასევე აქტიურად ავითარებს კვანტური ინფორმაციის კომერციალიზაციას, როგორიცაა ბრიტანული სატელეფონო და ტელეგრაფის კომპანია, bell, IBM, at & T ლაბორატორიები აშშ-ში, Toshiba კომპანია იაპონიაში, Siemens კომპანია გერმანიაში და ა.შ. 2008 წელს, ევროკავშირის „გლობალური უსაფრთხო საკომუნიკაციო ქსელის განვითარების პროექტი, რომელიც დაფუძნებულია კვანტურ კრიპტოგრაფიაზე“, შექმნა 7-კვანძიანი უსაფრთხო კომუნიკაციის დემონსტრირებისა და გადამოწმების ქსელი.
2010 წელს, შეერთებული შტატების ჟურნალმა Time-მა იტყობინება ჩინეთის 16 კილომეტრიანი კვანტური ტელეპორტაციის ექსპერიმენტის წარმატება სვეტში "ასაფეთქებელი ამბების" სათაურით "ჩინეთის კვანტური მეცნიერების ნახტომი", რაც მიუთითებს იმაზე, რომ ჩინეთს შეუძლია შექმნას კვანტური საკომუნიკაციო ქსელი. მიწა და თანამგზავრი [3]. 2010 წელს, იაპონიის დაზვერვისა და კომუნიკაციის ეროვნულმა კვლევითმა ინსტიტუტმა და Mitsubishi Electric-მა და NEC-მა, შვეიცარიის, Toshiba Europe Limited-ისა და ავსტრიის მთელი ვენის ID, დააარსეს ექვსი კვანძის მეტროპოლიტენის კვანტური საკომუნიკაციო ქსელი "Tokyo QKD network" ტოკიოში. ქსელი ფოკუსირებულია იაპონიასა და ევროპაში კვანტური საკომუნიკაციო ტექნოლოგიების განვითარების უმაღლესი დონის მქონე კვლევითი ინსტიტუტებისა და კომპანიების კვლევის უახლეს შედეგებზე.

Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd. მდებარეობს ჩინეთის "სილიკონის ველში" - Beijing Zhongguancun, არის მაღალტექნოლოგიური საწარმო, რომელიც ემსახურება ადგილობრივ და უცხოურ კვლევით ინსტიტუტებს, კვლევით ინსტიტუტებს, უნივერსიტეტებს და საწარმოთა სამეცნიერო კვლევით პერსონალს. ჩვენი კომპანია ძირითადად დაკავებულია ოპტოელექტრონული პროდუქტების დამოუკიდებელ კვლევებსა და განვითარებაში, დიზაინში, წარმოებაში, რეალიზაციაში და უზრუნველყოფს ინოვაციურ გადაწყვეტილებებს და პროფესიონალურ, პერსონალიზებულ მომსახურებას სამეცნიერო მკვლევარებისთვის და სამრეწველო ინჟინრებისთვის. წლების განმავლობაში დამოუკიდებელი ინოვაციების შემდეგ, მან ჩამოაყალიბა ფოტოელექტრული პროდუქტების მდიდარი და სრულყოფილი სერია, რომელიც ფართოდ გამოიყენება მუნიციპალურ, სამხედრო, სატრანსპორტო, ელექტროენერგიაში, ფინანსებში, განათლებაში, სამედიცინო და სხვა ინდუსტრიებში.

ჩვენ მოუთმენლად ველით თქვენთან თანამშრომლობას!