หลักการและความก้าวหน้าของเทคโนโลยีการสื่อสารควอนตัม

การสื่อสารควอนตัมเป็นหัวใจสำคัญของเทคโนโลยีสารสนเทศควอนตัม มีข้อได้เปรียบในด้านการรักษาความลับอย่างสมบูรณ์ ความจุในการสื่อสารขนาดใหญ่ ความเร็วในการส่งข้อมูลที่รวดเร็ว และอื่นๆ การสื่อสารควอนตัมสามารถทำงานเฉพาะที่การสื่อสารแบบดั้งเดิมไม่สามารถทำได้ การสื่อสารควอนตัมสามารถใช้ระบบกุญแจส่วนตัวซึ่งไม่สามารถถอดรหัสได้ เพื่อสร้างการสื่อสารที่ปลอดภัยอย่างแท้จริง ดังนั้นการสื่อสารควอนตัมจึงกลายเป็นเทคโนโลยีชั้นนำของโลก การสื่อสารควอนตัมใช้สถานะควอนตัมเป็นองค์ประกอบข้อมูลเพื่อให้การส่งข้อมูลมีประสิทธิภาพ นับเป็นการปฏิวัติอีกครั้งหนึ่งในประวัติศาสตร์การสื่อสารหลังจากการสื่อสารทางโทรศัพท์และการสื่อสารด้วยแสง

ส่วนประกอบหลักของการสื่อสารแบบควอนตัม：

การแจกจ่ายคีย์ความลับควอนตัม：

การแจกจ่ายคีย์ลับควอนตัมไม่ได้ถูกนำมาใช้เพื่อถ่ายทอดเนื้อหาที่เป็นความลับ อย่างไรก็ตาม การกระจายคีย์ลับควอนตัมนั้นมีวัตถุประสงค์เพื่อสร้างและสื่อสารรหัสลับ นั่นคือการกำหนดคีย์ส่วนตัวให้กับการสื่อสารส่วนบุคคลทั้งสองด้าน ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่าการสื่อสารแบบเข้ารหัสควอนตัม
ในปี พ.ศ. 2527 เบนเน็ตต์จากสหรัฐอเมริกาและบราสซาร์ตจากแคนาดาได้เสนอโปรโตคอล BB84 ซึ่งใช้บิตควอนตัมเป็นพาหะนำข้อมูลเพื่อเข้ารหัสสถานะควอนตัมโดยใช้ลักษณะโพลาไรเซชันของแสงเพื่อสร้างและกระจายคีย์ลับอย่างปลอดภัย ในปี พ.ศ. 2535 เบนเน็ตต์ได้เสนอโปรโตคอล B92 โดยอิงจากสถานะควอนตัมแบบไม่ตั้งฉากสองสถานะที่มีการไหลแบบง่ายและมีประสิทธิภาพครึ่งหนึ่ง ทั้งสองรูปแบบนี้อิงจากสถานะควอนตัมเดี่ยวแบบตั้งฉากและไม่ตั้งฉากหนึ่งชุดหรือมากกว่า ในที่สุด ในปี พ.ศ. 2534 เอเคิร์ตจากสหราชอาณาจักรได้เสนอโปรโตคอล E91 โดยอิงจากสถานะการพันกันสูงสุดของอนุภาคสองอนุภาค นั่นคือคู่ EPR
ในปี พ.ศ. 2541 มีการเสนอแผนการสื่อสารควอนตัมแบบหกสถานะอีกแบบหนึ่งสำหรับการเลือกโพลาไรเซชันบนฐานคอนจูเกตสามฐาน ซึ่งประกอบด้วยสถานะโพลาไรเซชันสี่สถานะ และการหมุนซ้ายและการหมุนขวาในโปรโตคอล BB84 โปรโตคอล BB84 ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นวิธีการกระจายวิกฤตที่ปลอดภัย ซึ่งยังไม่มีใครฝ่าฝืนได้ หลักการความไม่แน่นอนของควอนตัมและการไม่โคลนควอนตัมทำให้มั่นใจได้ถึงความปลอดภัยโดยสมบูรณ์ ดังนั้น โปรโตคอล EPR จึงมีคุณค่าทางทฤษฎีที่สำคัญ โปรโตคอลนี้เชื่อมโยงสถานะควอนตัมที่พันกันเข้ากับการสื่อสารควอนตัมที่ปลอดภัย และเปิดทางใหม่สำหรับการสื่อสารควอนตัมที่ปลอดภัย

การเคลื่อนย้ายควอนตัม：

ทฤษฎีการเคลื่อนย้ายด้วยควอนตัมที่เสนอโดยเบนเนตต์และนักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ ใน 6 ประเทศในปี 1993 เป็นโหมดการส่งสัญญาณควอนตัมบริสุทธิ์ที่ใช้ช่องสัญญาณของสถานะพันกันสูงสุดของอนุภาคสองตัวเพื่อส่งสถานะควอนตัมที่ไม่รู้จัก และอัตราความสำเร็จของการเคลื่อนย้ายด้วยควอนตัมจะสูงถึง 100% [2]
ในปี ค.ศ. 199 กลุ่ม Zeilinger จากออสเตรียได้พิสูจน์หลักการเทเลพอร์ตเชิงควอนตัมในห้องปฏิบัติการเป็นครั้งแรก ในภาพยนตร์หลายเรื่อง มักมีพล็อตเรื่องแบบนี้ปรากฏให้เห็นบ่อยครั้ง เช่น บุคคลลึกลับหายตัวไปอย่างกะทันหันในที่แห่งหนึ่ง ทันใดนั้นก็ปรากฏสถานที่นั้น อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการเทเลพอร์ตเชิงควอนตัมละเมิดหลักการควอนตัมที่ไม่โคลนนิ่งและความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์กในกลศาสตร์ควอนตัม จึงเป็นเพียงนิยายวิทยาศาสตร์ในการสื่อสารแบบคลาสสิก
อย่างไรก็ตาม แนวคิดพิเศษของควอนตัมเอนแทงเกิลเมนต์ได้ถูกนำเสนอในการสื่อสารเชิงควอนตัม ซึ่งแบ่งข้อมูลสถานะควอนตัมที่ไม่รู้จักของต้นฉบับออกเป็นสองส่วน ได้แก่ ข้อมูลควอนตัมและข้อมูลคลาสสิก ซึ่งทำให้เกิดปาฏิหาริย์อันน่าเหลือเชื่อนี้ขึ้น ข้อมูลควอนตัมคือข้อมูลที่ไม่ได้ถูกสกัดออกมาในกระบวนการวัด และข้อมูลคลาสสิกคือการวัดดั้งเดิม

ความก้าวหน้าในการสื่อสารเชิงควอนตัม：

ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2537 การสื่อสารด้วยควอนตัมได้เข้าสู่ขั้นตอนการทดลองอย่างค่อยเป็นค่อยไป และก้าวไปข้างหน้าสู่เป้าหมายเชิงปฏิบัติ ซึ่งมีมูลค่าการพัฒนาและผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจที่ยอดเยี่ยม ในปี พ.ศ. 2540 พัน เจียนเว่ย นักวิทยาศาสตร์หนุ่มชาวจีน และโบว์ไมสเตอร์ นักวิทยาศาสตร์ชาวดัตช์ ได้ทดลองและบรรลุผลสำเร็จในการส่งสัญญาณสถานะควอนตัมที่ไม่รู้จักจากระยะไกล
ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2547 Sorensen และคณะ ได้ดำเนินการส่งข้อมูลระยะทาง 1.45 กิโลเมตรระหว่างธนาคารเป็นครั้งแรก โดยใช้การกระจายควอนตัมเอนแทงเกิลเมนต์ ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของการสื่อสารควอนตัมจากห้องปฏิบัติการสู่ขั้นตอนการประยุกต์ใช้ ปัจจุบัน เทคโนโลยีการสื่อสารควอนตัมได้รับความสนใจอย่างมากจากรัฐบาล ภาคอุตสาหกรรม และสถาบันการศึกษา บริษัทที่มีชื่อเสียงระดับนานาชาติหลายแห่งกำลังพัฒนาการนำข้อมูลควอนตัมไปใช้ในเชิงพาณิชย์ เช่น บริษัทโทรศัพท์และเทเลกราฟของอังกฤษ, บริษัทเบลล์, บริษัทไอบีเอ็ม, ห้องปฏิบัติการ AT&T ในสหรัฐอเมริกา, บริษัทโตชิบาในญี่ปุ่น, บริษัทซีเมนส์ในเยอรมนี เป็นต้น นอกจากนี้ ในปี พ.ศ. 2551 “โครงการพัฒนาเครือข่ายการสื่อสารที่ปลอดภัยทั่วโลกโดยใช้การเข้ารหัสควอนตัม” ของสหภาพยุโรป ได้จัดตั้งเครือข่ายสาธิตและยืนยันการสื่อสารที่ปลอดภัย 7 โหนด
ในปี 2010 นิตยสารไทม์ของสหรัฐอเมริการายงานความสำเร็จของการทดลองการเคลื่อนย้ายควอนตัมระยะทาง 16 กิโลเมตรของจีนในคอลัมน์ “ข่าวระเบิด” ที่มีหัวข้อว่า “ก้าวกระโดดของวิทยาศาสตร์ควอนตัมของจีน” ซึ่งบ่งชี้ว่าจีนสามารถสร้างเครือข่ายการสื่อสารควอนตัมระหว่างภาคพื้นดินและดาวเทียมได้ [3] ในปี 2010 สถาบันวิจัยข่าวกรองและการสื่อสารแห่งชาติของญี่ปุ่น มิตซูบิชิ อิเล็คทริค และเอ็นอีซี สถาบันวิจัยการสื่อสารและข่าวกรองแห่งชาติของสวิตเซอร์แลนด์ บริษัทโตชิบา ยุโรป จำกัด และกรุงเวียนนาของออสเตรีย ได้จัดตั้งเครือข่ายการสื่อสารควอนตัมระดับเมือง 6 แห่ง “เครือข่ายโตเกียว QKD” ในโตเกียว เครือข่ายนี้มุ่งเน้นไปที่ผลการวิจัยล่าสุดของสถาบันวิจัยและบริษัทที่มีระดับการพัฒนาเทคโนโลยีการสื่อสารควอนตัมสูงสุดในญี่ปุ่นและยุโรป

บริษัท ปักกิ่ง โรเฟีย ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ จำกัด ตั้งอยู่ใน “ซิลิคอนแวลลีย์” กรุงปักกิ่งจงกวนชุน มณฑลซานตงของจีน เป็นบริษัทเทคโนโลยีขั้นสูงที่มุ่งมั่นให้บริการแก่สถาบันวิจัย สถาบันวิจัย มหาวิทยาลัย และบุคลากรด้านการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ทั้งในและต่างประเทศ บริษัทของเราดำเนินธุรกิจหลักด้านการวิจัยและพัฒนา ออกแบบ ผลิต และจำหน่ายผลิตภัณฑ์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์อย่างอิสระ และนำเสนอโซลูชันที่เป็นนวัตกรรมและบริการระดับมืออาชีพเฉพาะบุคคลสำหรับนักวิจัยทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรอุตสาหกรรม หลังจากการพัฒนานวัตกรรมอย่างต่อเนื่องมาหลายปี บริษัทได้สร้างสรรค์ผลิตภัณฑ์โฟโตอิเล็กทริกที่หลากหลายและสมบูรณ์แบบ ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น เทศบาล ทหาร การขนส่ง พลังงานไฟฟ้า การเงิน การศึกษา การแพทย์ และอุตสาหกรรมอื่นๆ

เรารอคอยที่จะร่วมมือกับคุณ!