หลักการและความก้าวหน้าของเทคโนโลยีการสื่อสารควอนตัม

การสื่อสารด้วยควอนตัมเป็นส่วนสำคัญของเทคโนโลยีสารสนเทศเชิงควอนตัม มีข้อดีคือมีความลับอย่างสมบูรณ์ มีความจุในการสื่อสารขนาดใหญ่ มีความเร็วในการส่งข้อมูลที่รวดเร็ว และอื่นๆ อีกมากมาย สามารถทำภารกิจเฉพาะที่การสื่อสารแบบดั้งเดิมไม่สามารถทำได้ การสื่อสารด้วยควอนตัมสามารถใช้ระบบคีย์ส่วนตัวซึ่งไม่สามารถถอดรหัสได้ เพื่อให้ได้การสื่อสารที่ปลอดภัยอย่างแท้จริง ดังนั้น การสื่อสารด้วยควอนตัมจึงกลายเป็นแนวหน้าของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในโลก การสื่อสารด้วยควอนตัมใช้สถานะควอนตัมเป็นองค์ประกอบข้อมูลเพื่อให้เกิดการส่งข้อมูลที่มีประสิทธิภาพ นับเป็นการปฏิวัติอีกครั้งในประวัติศาสตร์การสื่อสารหลังจากการสื่อสารด้วยโทรศัพท์และการสื่อสารด้วยแสง

ส่วนประกอบหลักของการสื่อสารแบบควอนตัม：

การแจกจ่ายคีย์ความลับควอนตัม：

การแจกจ่ายคีย์ลับควอนตัมไม่ได้ใช้เพื่อส่งต่อเนื้อหาที่เป็นความลับ อย่างไรก็ตาม เป็นเพียงการสร้างและสื่อสารหนังสือเข้ารหัส นั่นคือการกำหนดคีย์ส่วนตัวให้กับทั้งสองด้านของการสื่อสารส่วนบุคคล ซึ่งเรียกกันทั่วไปว่าการสื่อสารด้วยการเข้ารหัสควอนตัม
ในปี 1984 เบนเน็ตต์แห่งสหรัฐอเมริกาและบราสซาร์ตแห่งแคนาดาได้เสนอโปรโตคอล BB84 ซึ่งใช้บิตควอนตัมเป็นพาหะข้อมูลเพื่อเข้ารหัสสถานะควอนตัมโดยใช้ลักษณะโพลาไรเซชันของแสงเพื่อสร้างและแจกจ่ายคีย์ลับอย่างปลอดภัย ในปี 1992 เบนเน็ตต์ได้เสนอโปรโตคอล B92 โดยอิงจากสถานะควอนตัมที่ไม่ตั้งฉากสองสถานะที่มีการไหลแบบเรียบง่ายและประสิทธิภาพครึ่งหนึ่ง โครงร่างทั้งสองนี้อิงจากชุดสถานะควอนตัมเดี่ยวที่ตั้งฉากและไม่ตั้งฉากหนึ่งชุดขึ้นไป ในที่สุด ในปี 1991 เอเคิร์ตแห่งสหราชอาณาจักรได้เสนอ E91 โดยอิงจากสถานะการพันกันสูงสุดของอนุภาคสองอนุภาค นั่นคือคู่ EPR
ในปี 1998 มีการเสนอแผนการสื่อสารควอนตัมหกสถานะอีกแบบหนึ่งสำหรับการเลือกโพลาไรเซชันบนฐานคอนจูเกตสามฐานที่ประกอบด้วยสถานะโพลาไรเซชันสี่สถานะและการหมุนซ้ายและหมุนขวาในโปรโตคอล BB84 โปรโตคอล BB84 ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นวิธีการกระจายวิกฤตที่ปลอดภัย ซึ่งยังไม่มีใครฝ่าฝืนมาจนถึงตอนนี้ หลักการความไม่แน่นอนของควอนตัมและการไม่โคลนควอนตัมช่วยให้มั่นใจได้ถึงความปลอดภัยโดยสมบูรณ์ ดังนั้น โปรโตคอล EPR จึงมีคุณค่าทางทฤษฎีที่สำคัญ โปรโตคอลนี้เชื่อมต่อสถานะควอนตัมที่พันกันกับการสื่อสารควอนตัมที่ปลอดภัย และเปิดวิธีใหม่สำหรับการสื่อสารควอนตัมที่ปลอดภัย

การเทเลพอร์ตแบบควอนตัม：

ทฤษฎีการเคลื่อนย้ายด้วยควอนตัมที่เสนอโดยเบนเนตต์และนักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ ใน 6 ประเทศในปี พ.ศ. 2536 เป็นโหมดการส่งสัญญาณควอนตัมแบบบริสุทธิ์ที่ใช้ช่องสัญญาณของสถานะพันกันสูงสุดของสองอนุภาคเพื่อส่งสัญญาณสถานะควอนตัมที่ไม่รู้จัก และอัตราความสำเร็จของการเคลื่อนย้ายด้วยควอนตัมจะสูงถึง 100% [2]
ในปี 199 กลุ่ม Zeilinger ของออสเตรียได้พิสูจน์หลักการของการเคลื่อนย้ายด้วยควอนตัมในห้องทดลองสำเร็จเป็นครั้งแรก ในภาพยนตร์หลายเรื่อง มักมีพล็อตเรื่องแบบนี้ปรากฏขึ้น: ร่างลึกลับหายตัวไปอย่างกะทันหันในที่แห่งหนึ่ง แต่กลับดูเหมือนอยู่ที่นั่น อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการเคลื่อนย้ายด้วยควอนตัมขัดต่อหลักการของการไม่โคลนของควอนตัมและความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์กในกลศาสตร์ควอนตัม จึงเป็นเพียงนิยายวิทยาศาสตร์ในการสื่อสารแบบคลาสสิก
อย่างไรก็ตาม แนวคิดพิเศษของการพันกันของควอนตัมได้ถูกนำเสนอในการสื่อสารแบบควอนตัม ซึ่งแบ่งข้อมูลสถานะควอนตัมที่ไม่รู้จักของต้นฉบับออกเป็นสองส่วน: ข้อมูลควอนตัมและข้อมูลคลาสสิก ซึ่งทำให้ปาฏิหาริย์อันน่าเหลือเชื่อนี้เกิดขึ้น ข้อมูลควอนตัมคือข้อมูลที่ไม่ได้ถูกสกัดออกมาในกระบวนการวัด และข้อมูลคลาสสิกคือการวัดดั้งเดิม

ความก้าวหน้าในการสื่อสารเชิงควอนตัม：

ตั้งแต่ปี 1994 การสื่อสารด้วยควอนตัมค่อยๆ เข้าสู่ขั้นตอนการทดลองและก้าวไปข้างหน้าสู่เป้าหมายเชิงปฏิบัติ ซึ่งมีมูลค่าการพัฒนาที่ยอดเยี่ยมและผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจ ในปี 1997 ปาน เจียนเว่ย นักวิทยาศาสตร์ชาวจีนรุ่นเยาว์และโบว์ไมสเตอร์ นักวิทยาศาสตร์ชาวดัตช์ ทดลองและบรรลุการส่งสัญญาณระยะไกลของสถานะควอนตัมที่ไม่รู้จัก
ในเดือนเมษายน 2004 Sorensen และคณะได้ดำเนินการส่งข้อมูลระยะทาง 1.45 กม. ระหว่างธนาคารเป็นครั้งแรกโดยใช้การกระจายพันธสัญญาควอนตัม ซึ่งถือเป็นจุดเริ่มต้นของการสื่อสารด้วยควอนตัมจากห้องทดลองสู่ขั้นตอนการใช้งาน ปัจจุบัน เทคโนโลยีการสื่อสารด้วยควอนตัมได้รับความสนใจอย่างมากจากรัฐบาล อุตสาหกรรม และสถาบันการศึกษา บริษัทที่มีชื่อเสียงระดับนานาชาติบางแห่งยังดำเนินการพัฒนาการนำข้อมูลควอนตัมไปใช้ในเชิงพาณิชย์ เช่น บริษัท British Telephone and Telegraph, Bell, IBM, AT&T Laboratory ในสหรัฐอเมริกา บริษัท Toshiba ในญี่ปุ่น บริษัท Siemens ในเยอรมนี เป็นต้น นอกจากนี้ ในปี 2008 “โครงการพัฒนาเครือข่ายการสื่อสารที่ปลอดภัยระดับโลกโดยอิงจากการเข้ารหัสด้วยควอนตัม” ของสหภาพยุโรปได้จัดตั้งเครือข่ายสาธิตและยืนยันการสื่อสารที่ปลอดภัย 7 โหนด
ในปี 2010 นิตยสาร Time ของสหรัฐฯ ได้รายงานความสำเร็จของการทดลองการเคลื่อนย้ายด้วยควอนตัมระยะทาง 16 กม. ของจีนในคอลัมน์ "ข่าวระเบิด" ที่มีหัวข้อว่า "ก้าวกระโดดของวิทยาศาสตร์ควอนตัมของจีน" ซึ่งระบุว่าจีนสามารถสร้างเครือข่ายการสื่อสารควอนตัมระหว่างภาคพื้นดินและดาวเทียมได้ [3] ในปี 2010 สถาบันวิจัยข่าวกรองและการสื่อสารแห่งชาติของญี่ปุ่นและ Mitsubishi Electric และ NEC, ID quantified ของสวิตเซอร์แลนด์ Toshiba Europe Limited และ Vienna ของออสเตรียทั้งหมดได้จัดตั้งเครือข่ายการสื่อสารควอนตัมระดับเมือง 6 โหนด "เครือข่าย Tokyo QKD" ในโตเกียว เครือข่ายนี้มุ่งเน้นไปที่ผลการวิจัยล่าสุดของสถาบันวิจัยและบริษัทที่มีระดับการพัฒนาสูงสุดในเทคโนโลยีการสื่อสารควอนตัมในญี่ปุ่นและยุโรป

บริษัท Beijing Rofea Optoelectronics จำกัด ตั้งอยู่ใน "Silicon Valley" ของจีน - ปักกิ่งจงกวนชุน เป็นองค์กรด้านเทคโนโลยีขั้นสูงที่มุ่งมั่นในการให้บริการสถาบันวิจัยในประเทศและต่างประเทศ สถาบันวิจัย มหาวิทยาลัย และบุคลากรด้านการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ขององค์กร บริษัทของเรามุ่งมั่นในการวิจัยและพัฒนา ออกแบบ ผลิต จำหน่ายผลิตภัณฑ์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ และมอบโซลูชันนวัตกรรมและบริการเฉพาะบุคคลระดับมืออาชีพสำหรับนักวิจัยทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรอุตสาหกรรม หลังจากหลายปีของนวัตกรรมอิสระ บริษัทได้ก่อตั้งผลิตภัณฑ์โฟโตอิเล็กทริกที่หลากหลายและสมบูรณ์แบบ ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในเทศบาล ทหาร การขนส่ง พลังงานไฟฟ้า การเงิน การศึกษา การแพทย์ และอุตสาหกรรมอื่น ๆ

เรารอคอยที่จะร่วมมือกับคุณ!