Kwantumcommunicatie is het centrale onderdeel van kwantuminformatietechnologie. Het heeft de voordelen van absolute geheimhouding, grote communicatiecapaciteit, hoge transmissiesnelheid, enzovoort. Het kan de specifieke taken voltooien die klassieke communicatie niet kan vervullen. Kwantumcommunicatie kan gebruik maken van het privésleutelsysteem, dat niet kan worden ontcijferd, om het echte gevoel van veilige communicatie te realiseren, dus kwantumcommunicatie is de voorhoede van wetenschap en technologie in de wereld geworden. Kwantumcommunicatie gebruikt de kwantumtoestand als informatie-element om de effectieve overdracht van informatie te realiseren. Het is na telefonische en optische communicatie weer een revolutie in de geschiedenis van de communicatie.
De belangrijkste componenten van kwantumcommunicatie:
Quantum geheime sleuteldistributie:
Kwantumgeheime sleuteldistributie wordt niet gebruikt om vertrouwelijke inhoud te verzenden. Toch gaat het om het opstellen en communiceren van een cijferboek, dat wil zeggen het toewijzen van de privésleutel aan beide kanten van persoonlijke communicatie, algemeen bekend als kwantumcryptografische communicatie.
In 1984 stelden Bennett uit de Verenigde Staten en Brassart uit Canada het BB84-protocol voor, dat kwantumbits gebruikt als informatiedragers om kwantumtoestanden te coderen door polarisatiekarakteristieken van licht te gebruiken om de generatie en veilige distributie van geheime sleutels te realiseren. In 1992 stelde Bennett een B92-protocol voor, gebaseerd op twee niet-orthogonale kwantumtoestanden met eenvoudige stroom en halve efficiëntie. Beide schema's zijn gebaseerd op een of meer sets orthogonale en niet-orthogonale enkele kwantumtoestanden. Ten slotte stelde Ekert uit Groot-Brittannië in 1991 E91 voor op basis van de maximale verstrengelingstoestand van twee deeltjes, namelijk het EPR-paar.
In 1998 werd een ander kwantumcommunicatieschema met zes toestanden voorgesteld voor polarisatieselectie op drie geconjugeerde basen, bestaande uit vier polarisatietoestanden en linkse en juiste rotatie in het BB84-protocol. Het is bewezen dat het BB84-protocol een veilige, kritische distributiemethode is, die tot nu toe door niemand is overtreden. Het principe van kwantumonzekerheid en kwantum-niet-klonen garanderen de absolute veiligheid ervan. Daarom heeft het EPR-protocol een essentiële theoretische waarde. Het verbindt de verstrengelde kwantumtoestand met veilige kwantumcommunicatie en opent een nieuwe weg voor veilige kwantumcommunicatie.
kwantumteleportatie:
De theorie van kwantumteleportatie, voorgesteld door Bennett en andere wetenschappers in zes landen in 1993, is een pure kwantumtransmissiemodus die het kanaal van de maximaal verstrengelde toestand van twee deeltjes gebruikt om een onbekende kwantumtoestand over te brengen, en het slagingspercentage van teleportatie zal 100% bereiken. 2].
In 199 werd een. De Zeilinger-groep uit Oostenrijk voltooide de eerste experimentele verificatie van het principe van kwantumteleportatie in het laboratorium. In veel films komt zo'n plot vaak voor: een mysterieuze figuur verdwijnt plotseling op één plek en lijkt plotseling op zijn plaats. Omdat kwantumteleportatie echter het principe van kwantum-niet-klonen en de onzekerheid van Heisenberg in de kwantummechanica schendt, is het slechts een soort sciencefiction in de klassieke communicatie.
Het uitzonderlijke concept van kwantumverstrengeling wordt echter geïntroduceerd in de kwantumcommunicatie, die de onbekende kwantumtoestandsinformatie van het origineel in twee delen verdeelt: kwantuminformatie en klassieke informatie, waardoor dit ongelooflijke wonder gebeurt. Kwantuminformatie is de informatie die niet tijdens het meetproces wordt geëxtraheerd, en klassieke informatie is de oorspronkelijke meting.
Vooruitgang in kwantumcommunicatie:
Sinds 1994 is kwantumcommunicatie geleidelijk de experimentele fase ingegaan en is zij op weg naar het praktische doel, dat een uitstekende ontwikkelingswaarde en economische voordelen heeft. In 1997 experimenteerden Pan Jianwei, een jonge Chinese wetenschapper, en Bow Meister, een Nederlandse wetenschapper, met de overdracht van onbekende kwantumtoestanden op afstand.
In april 2004 hebben Sorensen et al. Voor het eerst een datatransmissie van 1,45 km tussen banken gerealiseerd door gebruik te maken van kwantumverstrengelingsdistributie, waarmee de kwantumcommunicatie van laboratorium tot toepassingsfase wordt gemarkeerd. Momenteel heeft de kwantumcommunicatietechnologie aanzienlijke aandacht getrokken van overheden, de industrie en de academische wereld. Sommige bekende internationale bedrijven ontwikkelen ook actief de commercialisering van kwantuminformatie, zoals British Telephone and Telegraph Company, Bell, IBM, at & T laboratoria in de Verenigde Staten, Toshiba Company in Japan, Siemens Company in Duitsland, enz. In 2008 heeft het “wereldwijde project voor de ontwikkeling van veilige communicatienetwerken op basis van kwantumcryptografie” van de Europese Unie een demonstratie- en verificatienetwerk met zeven knooppunten opgezet.
In 2010 rapporteerde het Amerikaanse tijdschrift Time het succes van China's 16 km lange kwantumteleportatie-experiment in de rubriek 'explosief nieuws' met de titel 'Leap of China's Quantum Science', wat aangeeft dat China een kwantumcommunicatienetwerk kan opzetten tussen de grond en de satelliet [3]. In 2010 richtten het nationale inlichtingen- en communicatieonderzoeksinstituut van Japan en Mitsubishi Electric en NEC, ID gekwantificeerd uit Zwitserland, Toshiba Europe Limited en heel Wenen van Oostenrijk het zes knooppunten grootstedelijke kwantumcommunicatienetwerk “Tokyo QKD-netwerk” op in Tokio. Het netwerk richt zich op de nieuwste onderzoeksresultaten van onderzoeksinstellingen en bedrijven met het hoogste ontwikkelingsniveau op het gebied van kwantumcommunicatietechnologie in Japan en Europa.
Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd. gevestigd in de Chinese “Silicon Valley” – Beijing Zhongguancun, is een hightech onderneming die zich toelegt op het bedienen van binnen- en buitenlandse onderzoeksinstellingen, onderzoeksinstituten, universiteiten en wetenschappelijk onderzoekspersoneel. Ons bedrijf houdt zich voornamelijk bezig met onafhankelijk onderzoek en ontwikkeling, ontwerp, productie en verkoop van opto-elektronische producten en biedt innovatieve oplossingen en professionele, gepersonaliseerde diensten voor wetenschappelijke onderzoekers en industriële ingenieurs. Na jaren van onafhankelijke innovatie heeft het een rijke en perfecte serie foto-elektrische producten gevormd, die op grote schaal worden gebruikt in gemeentelijke, militaire, transport-, elektriciteits-, financiële, onderwijs-, medische en andere industrieën.
Wij kijken uit naar de samenwerking met u!
Posttijd: 05 mei 2023