หลักการและความก้าวหน้าของเทคโนโลยีการสื่อสารควอนตัม

การสื่อสารควอนตัมเป็นส่วนสำคัญของเทคโนโลยีสารสนเทศควอนตัม มีข้อดีคือการรักษาความลับอย่างสมบูรณ์ ความสามารถในการสื่อสารขนาดใหญ่ ความเร็วในการส่งข้อมูลที่รวดเร็ว และอื่นๆ สามารถทำงานเฉพาะที่การสื่อสารแบบคลาสสิกไม่สามารถทำได้ การสื่อสารควอนตัมสามารถใช้ระบบคีย์ส่วนตัวซึ่งไม่สามารถถอดรหัสได้เพื่อให้รู้สึกถึงการสื่อสารที่ปลอดภัยอย่างแท้จริง ดังนั้นการสื่อสารควอนตัมจึงกลายเป็นแนวหน้าของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในโลก การสื่อสารควอนตัมใช้สถานะควอนตัมเป็นองค์ประกอบข้อมูลเพื่อให้เกิดการส่งข้อมูลอย่างมีประสิทธิภาพ ถือเป็นการปฏิวัติอีกครั้งในประวัติศาสตร์ของการสื่อสารหลังจากการสื่อสารทางโทรศัพท์และออปติคอล

ส่วนประกอบหลักของการสื่อสารควอนตัม：

การกระจายคีย์ลับควอนตัม：

การแจกจ่ายคีย์ลับควอนตัมไม่ได้ใช้เพื่อส่งเนื้อหาที่เป็นความลับ ถึงกระนั้น การสร้างและสื่อสารหนังสือการเข้ารหัสก็คือการกำหนดคีย์ส่วนตัวให้กับการสื่อสารส่วนบุคคลทั้งสองด้าน หรือที่เรียกกันทั่วไปว่าการสื่อสารด้วยการเข้ารหัสควอนตัม
ในปี 1984 Bennett แห่งสหรัฐอเมริกาและ Brassart แห่งแคนาดาเสนอโปรโตคอล BB84 ซึ่งใช้ควอนตัมบิตเป็นตัวพาข้อมูลในการเข้ารหัสสถานะควอนตัมโดยใช้คุณลักษณะโพลาไรเซชันของแสงเพื่อสร้างและกระจายคีย์ลับอย่างปลอดภัย ในปี 1992 เบนเน็ตต์เสนอโปรโตคอล B92 โดยอิงจากสถานะควอนตัมแบบไม่มุมฉากสองสถานะที่มีการไหลอย่างง่ายและประสิทธิภาพเพียงครึ่งเดียว โครงร่างทั้งสองนี้มีพื้นฐานอยู่บนชุดของสถานะควอนตัมเดี่ยวมุมฉากและไม่ใช่มุมฉากหนึ่งชุดหรือมากกว่า ในที่สุด ในปี 1991 Ekert แห่งสหราชอาณาจักรเสนอ E91 โดยพิจารณาจากสถานะพัวพันสูงสุดของอนุภาคสองอนุภาค ซึ่งก็คือคู่ EPR
ในปี 1998 มีการเสนอแผนการสื่อสารควอนตัมหกสถานะอีกรูปแบบหนึ่งสำหรับการเลือกโพลาไรเซชันบนฐานคอนจูเกตสามฐานที่ประกอบด้วยสถานะโพลาไรเซชันสี่สถานะ และการหมุนไปทางซ้ายและเหมาะสมในโปรโตคอล BB84 โปรโตคอล BB84 ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นวิธีการกระจายที่สำคัญที่ปลอดภัย ซึ่งจนถึงขณะนี้ยังไม่เคยมีใครทำลายเลย หลักการของความไม่แน่นอนของควอนตัมและการไม่โคลนควอนตัมทำให้มั่นใจในความปลอดภัยที่สมบูรณ์ ดังนั้นโปรโตคอล EPR จึงมีคุณค่าทางทฤษฎีที่จำเป็น โดยเชื่อมโยงสถานะควอนตัมที่พันกันเข้ากับการสื่อสารควอนตัมที่ปลอดภัย และเปิดทางใหม่สำหรับการสื่อสารควอนตัมที่ปลอดภัย

การเคลื่อนย้ายควอนตัม：

ทฤษฎีการเคลื่อนย้ายมวลสารควอนตัมที่เสนอโดยเบนเน็ตต์และนักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ ใน 6 ประเทศในปี 1993 เป็นโหมดการส่งผ่านควอนตัมบริสุทธิ์ที่ใช้ช่องทางของสถานะที่พันกันสูงสุดสองอนุภาคเพื่อส่งสถานะควอนตัมที่ไม่รู้จัก และอัตราความสำเร็จของการเคลื่อนย้ายมวลสารจะสูงถึง 100% [ 2].
ในปี 199 ก. กลุ่ม Zeilinger จากออสเตรียเสร็จสิ้นการทดลองยืนยันหลักการเทเลพอร์ตควอนตัมในห้องปฏิบัติการเป็นครั้งแรก ในภาพยนตร์หลายเรื่อง โครงเรื่องดังกล่าวมักปรากฏขึ้น: จู่ๆ ร่างลึกลับก็หายไปในที่แห่งหนึ่ง จู่ๆ ก็ปรากฏขึ้นในสถานที่หนึ่ง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการเคลื่อนย้ายควอนตัมฝ่าฝืนหลักการของการไม่โคลนนิ่งควอนตัมและความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์กในกลศาสตร์ควอนตัม มันจึงเป็นเพียงนิยายวิทยาศาสตร์ประเภทหนึ่งในการสื่อสารแบบคลาสสิก
อย่างไรก็ตาม แนวคิดพิเศษเกี่ยวกับการพัวพันของควอนตัมถูกนำมาใช้ในการสื่อสารควอนตัม ซึ่งแบ่งข้อมูลสถานะควอนตัมที่ไม่รู้จักของต้นฉบับออกเป็นสองส่วน ได้แก่ ข้อมูลควอนตัมและข้อมูลคลาสสิก ซึ่งทำให้ปาฏิหาริย์อันเหลือเชื่อนี้เกิดขึ้น ข้อมูลควอนตัมคือข้อมูลที่ไม่ได้ถูกดึงออกมาในกระบวนการวัด และข้อมูลคลาสสิกคือการวัดดั้งเดิม

ความก้าวหน้าในการสื่อสารควอนตัม：

ตั้งแต่ปี 1994 การสื่อสารควอนตัมได้ค่อยๆ เข้าสู่ขั้นตอนการทดลอง และก้าวไปข้างหน้าสู่เป้าหมายเชิงปฏิบัติ ซึ่งมีมูลค่าการพัฒนาที่ดีเยี่ยมและผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจ ในปี 1997 แพน เจี้ยนเว่ย นักวิทยาศาสตร์หนุ่มชาวจีน และโบว์ ไมสเตอร์ นักวิทยาศาสตร์ชาวดัตช์ ได้ทำการทดลองและตระหนักถึงการส่งสัญญาณระยะไกลของสถานะควอนตัมที่ไม่รู้จัก
ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2547 Sorensen และคณะ สร้างการส่งข้อมูลระยะทาง 1.45 กม. ระหว่างธนาคารเป็นครั้งแรกโดยใช้การกระจายการพัวพันของควอนตัม ซึ่งถือเป็นการสื่อสารควอนตัมจากห้องปฏิบัติการไปจนถึงขั้นตอนการใช้งาน ปัจจุบัน เทคโนโลยีการสื่อสารควอนตัมได้รับความสนใจอย่างมากจากรัฐบาล อุตสาหกรรม และสถาบันการศึกษา บริษัทนานาชาติที่มีชื่อเสียงบางแห่งกำลังพัฒนาการค้าข้อมูลควอนตัมในเชิงพาณิชย์ เช่น บริษัทโทรศัพท์และโทรเลขของอังกฤษ, บริษัทเบลล์, IBM, ห้องปฏิบัติการ at & T ในสหรัฐอเมริกา, บริษัทโตชิบาในญี่ปุ่น, บริษัทซีเมนส์ในเยอรมนี เป็นต้น นอกจากนี้ ในปี 2008 “โครงการพัฒนาเครือข่ายการสื่อสารที่ปลอดภัยระดับโลกโดยใช้การเข้ารหัสควอนตัม” ของสหภาพยุโรป ได้จัดตั้งเครือข่ายสาธิตและการตรวจสอบการสื่อสารที่ปลอดภัยแบบ 7 โหนด
ในปี 2010 นิตยสารไทม์แห่งสหรัฐอเมริการายงานความสำเร็จของการทดลองเคลื่อนย้ายควอนตัมระยะทาง 16 กม. ของจีนในคอลัมน์ "ข่าวระเบิด" โดยมีชื่อว่า "leap of China's Quantum Science" ซึ่งบ่งชี้ว่าจีนสามารถสร้างเครือข่ายการสื่อสารควอนตัมระหว่าง พื้นและดาวเทียม [3] ในปี 2010 สถาบันวิจัยข่าวกรองและการสื่อสารแห่งชาติของญี่ปุ่น และ Mitsubishi Electric และ NEC, ID ของสวิตเซอร์แลนด์, Toshiba Europe Limited และเวียนนาทั้งหมดของออสเตรีย ได้จัดตั้งเครือข่ายการสื่อสารควอนตัมในมหานครหกโหนด "เครือข่าย Tokyo QKD" ในโตเกียว เครือข่ายมุ่งเน้นไปที่ผลการวิจัยล่าสุดของสถาบันวิจัยและบริษัทที่มีการพัฒนาเทคโนโลยีการสื่อสารควอนตัมในระดับสูงสุดในญี่ปุ่นและยุโรป

Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd. ซึ่งตั้งอยู่ใน “Silicon Valley” ของจีน – Beijing Zhongguancun เป็นองค์กรเทคโนโลยีขั้นสูงที่อุทิศตนเพื่อให้บริการแก่สถาบันวิจัย สถาบันวิจัย มหาวิทยาลัย และบุคลากรการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ระดับองค์กรทั้งในประเทศและต่างประเทศ บริษัทของเราดำเนินธุรกิจหลักในการวิจัยและพัฒนา การออกแบบ การผลิต การขายผลิตภัณฑ์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ และนำเสนอโซลูชั่นที่เป็นนวัตกรรมและบริการเฉพาะบุคคลระดับมืออาชีพสำหรับนักวิจัยทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรอุตสาหกรรม หลังจากหลายปีแห่งการสร้างสรรค์นวัตกรรมที่เป็นอิสระ บริษัทก็ได้สร้างผลิตภัณฑ์โฟโตอิเล็กทริกที่หลากหลายและสมบูรณ์แบบ ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเทศบาล การทหาร การขนส่ง พลังงานไฟฟ้า การเงิน การศึกษา การแพทย์ และอุตสาหกรรมอื่น ๆ

เรากำลังรอคอยที่จะร่วมมือกับคุณ!