Kvantová komunikace je ústřední součástí kvantové informační technologie. Má výhody absolutního utajení, velké komunikační kapacity, vysoké přenosové rychlosti a tak dále. Dokáže splnit konkrétní úkoly, které klasická komunikace nedosáhne. Kvantová komunikace může využívat systém privátního klíče, který nelze dešifrovat, aby si uvědomil skutečný smysl bezpečné komunikace, takže kvantová komunikace se stala přední světovou vědou a technologií. Kvantová komunikace využívá kvantový stav jako informační prvek k realizaci efektivního přenosu informací. Po telefonické a optické komunikaci je to další revoluce v historii komunikace.
Hlavní složky kvantové komunikace:
Distribuce kvantového tajného klíče:
Distribuce kvantového tajného klíče se nepoužívá k přenosu důvěrného obsahu. Stále jde o vytvoření a komunikaci šifrovací knihy, tedy o přidělení soukromého klíče oběma stranám osobní komunikace, běžně známé jako komunikace kvantové kryptografie.
V roce 1984 Bennett ze Spojených států a kanadský brassart navrhli protokol BB84, který používá kvantové bity jako nosiče informací pro kódování kvantových stavů pomocí polarizačních charakteristik světla k realizaci generování a bezpečné distribuce tajných klíčů. V roce 1992 navrhl Bennett protokol B92 založený na dvou neortogonálních kvantových stavech s jednoduchým tokem a poloviční účinností. Obě tato schémata jsou založena na jedné nebo více sadách ortogonálních a neortogonálních jednotlivých kvantových stavů. Nakonec v roce 1991 Ekert z Spojeného království navrhl E91 založený na stavu maximálního provázání dvou částic, konkrétně na páru EPR.
V roce 1998 bylo navrženo další šestistavové kvantové komunikační schéma pro výběr polarizace na třech konjugovaných bázích složených ze čtyř polarizačních stavů a levé a správné rotace v protokolu BB84. Protokol BB84 se osvědčil jako bezpečná kritická distribuční metoda, kterou zatím nikdo neporušil. Princip kvantové neurčitosti a kvantové neklonování zajišťují jeho absolutní bezpečnost. Proto má protokol EPR zásadní teoretickou hodnotu. Spojuje provázaný kvantový stav se bezpečnou kvantovou komunikací a otevírá novou cestu pro bezpečnou kvantovou komunikaci.
kvantová teleportace:
Teorie kvantové teleportace navržená Bennettem a dalšími vědci v šesti zemích v roce 1993 je čistým kvantovým přenosovým režimem, který využívá kanál dvoučásticového maximálně zapleteného stavu k přenosu neznámého kvantového stavu a úspěšnost teleportace dosáhne 100 % [ 2].
V roce 199, a. Zeilinger group of Austria dokončila první experimentální ověření principu kvantové teleportace v laboratoři. V mnoha filmech se taková zápletka často objevuje: tajemná postava náhle zmizí na jednom místě najednou se zdá na místě. Protože však kvantová teleportace porušuje princip kvantového neklonování a Heisenbergovy neurčitosti v kvantové mechanice, jde jen o jakousi sci-fi v klasické komunikaci.
Do kvantové komunikace je však zaveden výjimečný koncept kvantového provázání, který rozděluje neznámou kvantovou stavovou informaci originálu na dvě části: kvantovou informaci a klasickou informaci, díky níž se tento neuvěřitelný zázrak stává. Kvantová informace je informace, která nebyla extrahována v procesu měření, a klasická informace je původní měření.
Pokrok v kvantové komunikaci:
Od roku 1994 kvantová komunikace postupně vstoupila do experimentální fáze a postupovala k praktickému cíli, který má vynikající vývojovou hodnotu a ekonomický přínos. V roce 1997 pan Jianwei, mladý čínský vědec, a bow meister, holandský vědec, experimentovali a realizovali dálkový přenos neznámých kvantových stavů.
V dubnu 2004 Sorensen a kol. Poprvé bylo realizováno 1,45 km datového přenosu mezi bankami pomocí distribuce kvantového zapletení, což znamená kvantovou komunikaci z laboratoře do fáze aplikace. V současné době přitahuje kvantová komunikační technologie značnou pozornost vlád, průmyslu a akademické sféry. Některé slavné mezinárodní společnosti také aktivně rozvíjejí komercializaci kvantových informací, jako je British Phone and Telegraph Company, Bell, IBM, at & T laboratoře ve Spojených státech, společnost Toshiba v Japonsku, společnost Siemens v Německu atd. V roce 2008 „projekt rozvoje globální zabezpečené komunikační sítě založený na kvantové kryptografii“ Evropské unie vytvořil 7-uzlovou demonstrační a ověřovací síť pro zabezpečenou komunikaci.
V roce 2010 americký časopis Time informoval o úspěchu čínského experimentu s kvantovou teleportací v délce 16 km ve sloupci „výbušné zprávy“ s názvem „skok čínské kvantové vědy“, což naznačuje, že Čína může vytvořit kvantovou komunikační síť mezi země a satelit [3]. V roce 2010 vytvořily Japonský národní institut pro výzkum inteligence a komunikace a Mitsubishi Electric a NEC, ID ve Švýcarsku, Toshiba Europe Limited a celá Vídeň v Tokiu metropolitní komunikační síť se šesti uzly „Tokyo QKD network“. Síť se zaměřuje na nejnovější výsledky výzkumu výzkumných institucí a společností s nejvyšší úrovní rozvoje kvantové komunikační technologie v Japonsku a Evropě.
Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd. se sídlem v čínském „Silicon Valley“ – Beijing Zhongguancun, je high-tech podnik, který slouží domácím a zahraničním výzkumným institucím, výzkumným ústavům, univerzitám a pracovníkům podnikového vědeckého výzkumu. Naše společnost se zabývá především nezávislým výzkumem a vývojem, návrhem, výrobou, prodejem optoelektronických produktů a poskytuje inovativní řešení a profesionální personalizované služby pro vědecké výzkumníky a průmyslové inženýry. Po letech nezávislých inovací vytvořila bohatou a dokonalou řadu fotoelektrických produktů, které jsou široce používány v komunálních, vojenských, dopravních, elektrických, finančních, vzdělávacích, lékařských a dalších průmyslových odvětvích.
Těšíme se na spolupráci s Vámi!
Čas odeslání: květen-05-2023