Քվանտային հաղորդակցման տեխնոլոգիայի սկզբունքը և զարգացումը

Քվանտային կապը քվանտային տեղեկատվական տեխնոլոգիաների կենտրոնական մասն է։ Այն ունի բացարձակ գաղտնիության, մեծ կապի հզորության, արագ փոխանցման արագության և այլնի առավելություններ։ Այն կարող է կատարել այնպիսի կոնկրետ խնդիրներ, որոնք դասական կապը չի կարող լուծել։ Քվանտային կապը կարող է օգտագործել մասնավոր բանալիների համակարգը, որը չի կարող վերծանվել՝ անվտանգ կապի իրական իմաստը իրականացնելու համար, ուստի քվանտային կապը դարձել է գիտության և տեխնոլոգիայի առաջատարը աշխարհում։ Քվանտային կապը քվանտային վիճակն օգտագործում է որպես տեղեկատվական տարր՝ տեղեկատվության արդյունավետ փոխանցումն իրականացնելու համար։ Սա կապի պատմության մեջ ևս մեկ հեղափոխություն է՝ հեռախոսային և օպտիկական կապից հետո։

Քվանտային հաղորդակցության հիմնական բաղադրիչները.

Քվանտային գաղտնի բանալիների բաշխում.

Քվանտային գաղտնի բանալիների բաշխումը չի օգտագործվում գաղտնի բովանդակություն փոխանցելու համար։ Այնուամենայնիվ, այն նախատեսված է գաղտնագիրք ստեղծելու և հաղորդակցելու համար, այսինքն՝ անձնական հաղորդակցության երկու կողմերին էլ մասնավոր բանալին հատկացնելու համար, որը հայտնի է որպես քվանտային կրիպտոգրաֆիկ հաղորդակցություն։
1984 թվականին ԱՄՆ-ից Բենեթը և Կանադայից Բրասարտը առաջարկեցին BB84 արձանագրությունը, որն օգտագործում է քվանտային բիթերը որպես տեղեկատվության կրիչներ՝ քվանտային վիճակները կոդավորելու համար՝ օգտագործելով լույսի բևեռացման բնութագրերը՝ գաղտնի բանալիների ստեղծումն ու անվտանգ բաշխումն իրականացնելու համար: 1992 թվականին Բենեթը առաջարկեց B92 արձանագրություն, որը հիմնված էր երկու ոչ օրթոգոնալ քվանտային վիճակների վրա՝ պարզ հոսքով և կիսաարդյունավետությամբ: Այս երկու սխեմաներն էլ հիմնված են մեկ կամ մի քանի օրթոգոնալ և ոչ օրթոգոնալ մեկ քվանտային վիճակների հավաքածուների վրա: Վերջապես, 1991 թվականին Մեծ Բրիտանիայից Էկերտը առաջարկեց E91 արձանագրությունը, որը հիմնված էր երկու մասնիկների առավելագույն խճճվածության վիճակի, այսինքն՝ EPR զույգի վրա:
1998 թվականին BB84 արձանագրությունում չորս բևեռացման վիճակներից և ձախ ու ճիշտ պտույտից կազմված երեք կոնյուգացված հիմքերի վրա բևեռացման ընտրության համար առաջարկվեց ևս մեկ վեց վիճակային քվանտային կապի սխեմա։ BB84 արձանագրությունը ապացուցել է, որ անվտանգ կրիտիկական բաշխման մեթոդ է, որը մինչ օրս ոչ ոք չի խախտել։ Քվանտային անորոշության և քվանտային չկլոնավորման սկզբունքը ապահովում է դրա բացարձակ անվտանգությունը։ Հետևաբար, EPR արձանագրությունն ունի էական տեսական արժեք։ Այն կապում է խճճված քվանտային վիճակը անվտանգ քվանտային կապի հետ և բացում է անվտանգ քվանտային կապի նոր ճանապարհ։

Քվանտային տելեպորտացիա։

Բեննետի և վեց երկրների այլ գիտնականների կողմից 1993 թվականին առաջարկված քվանտային տելեպորտացիայի տեսությունը մաքուր քվանտային փոխանցման եղանակ է, որն օգտագործում է երկու մասնիկից բաղկացած առավելագույն խճճված վիճակի ալիքը՝ անհայտ քվանտային վիճակը փոխանցելու համար, և տելեպորտացիայի հաջողության մակարդակը կհասնի 100%-ի [2]:
199 թվականին ավստրիացի Ա. Ցեյլինգերի խումբն ավարտեց քվանտային տելեպորտացիայի սկզբունքի առաջին փորձարարական ստուգումը լաբորատորիայում: Շատ ֆիլմերում հաճախ հանդիպում է այսպիսի սյուժե. մի խորհրդավոր կերպար հանկարծակի անհետանում է մի տեղում, հանկարծակի թվում է իր տեղում: Սակայն, քանի որ քվանտային տելեպորտացիան խախտում է քվանտային չկլոնավորման սկզբունքը և Հայզենբերգի անորոշությունը քվանտային մեխանիկայում, այն պարզապես մի տեսակ գիտաֆանտաստիկա է դասական հաղորդակցության մեջ:
Սակայն քվանտային հաղորդակցության մեջ ներմուծվում է քվանտային խճճվածության բացառիկ հայեցակարգը, որը բնօրինակի անհայտ քվանտային վիճակի մասին տեղեկատվությունը բաժանում է երկու մասի՝ քվանտային տեղեկատվության և դասական տեղեկատվության, ինչն էլ իրականացնում է այս անհավանական հրաշքը։ Քվանտային տեղեկատվությունը չափման գործընթացում չարդյունահանված տեղեկատվությունն է, իսկ դասական տեղեկատվությունը բնօրինակ չափումն է։

Քվանտային հաղորդակցության առաջընթացը.

1994 թվականից ի վեր քվանտային հաղորդակցությունը աստիճանաբար մտել է փորձարարական փուլ և առաջ է շարժվել դեպի գործնական նպատակ, որն ունի գերազանց զարգացման արժեք և տնտեսական օգուտներ: 1997 թվականին երիտասարդ չինացի գիտնական Պան Ցզյանվեյը և հոլանդացի գիտնական Բոու Մեյստերը փորձարկեցին և իրականացրին անհայտ քվանտային վիճակների հեռակա փոխանցումը:
2004 թվականի ապրիլին Սորենսենը և այլք առաջին անգամ իրականացրին 1.45 կմ տվյալների փոխանցում բանկերի միջև՝ օգտագործելով քվանտային խճճվածության բաշխում, որը նշանավորեց քվանտային հաղորդակցությունը լաբորատորիայից մինչև կիրառման փուլ: Ներկայումս քվանտային հաղորդակցության տեխնոլոգիան գրավել է կառավարությունների, արդյունաբերության և ակադեմիական շրջանակների զգալի ուշադրությունը: Որոշ հայտնի միջազգային ընկերություններ նույնպես ակտիվորեն զարգացնում են քվանտային տեղեկատվության առևտրայնացումը, ինչպիսիք են British Telephone and Telegraph Company-ն, Bell-ը, IBM-ը, At&T լաբորատորիաները Միացյալ Նահանգներում, Toshiba ընկերությունը Ճապոնիայում, Siemens ընկերությունը Գերմանիայում և այլն: Ավելին, 2008 թվականին Եվրամիության «քվանտային կրիպտոգրաֆիայի վրա հիմնված գլոբալ անվտանգ հաղորդակցության ցանցի զարգացման նախագիծը» ստեղծեց 7 հանգույցից բաղկացած անվտանգ հաղորդակցության ցուցադրական և ստուգման ցանց:
2010 թվականին ԱՄՆ-ի Time ամսագիրը «պայթուցիկ նորություններ» սյունակում՝ «Չինաստանի քվանտային գիտության թռիչք» վերնագրով, հաղորդեց Չինաստանի 16 կմ երկարությամբ քվանտային տելեպորտացիայի փորձի հաջողության մասին՝ նշելով, որ Չինաստանը կարող է քվանտային կապի ցանց ստեղծել երկրագնդի և արբանյակի միջև [3]: 2010 թվականին Ճապոնիայի ազգային հետախուզության և կապի հետազոտությունների ինստիտուտը, Շվեյցարիայի Mitsubishi Electric և NEC, ID quantified, Ավստրիայի Toshiba Europe Limited և Ավստրիայի Վիեննա ընկերությունները Տոկիոյում ստեղծեցին «Tokyo QKD network» վեց հանգույցային մետրոպոլիտենային քվանտային կապի ցանցը: Ցանցը կենտրոնանում է Ճապոնիայում և Եվրոպայում քվանտային կապի տեխնոլոգիաների զարգացման ամենաբարձր մակարդակ ունեցող հետազոտական ​​հաստատությունների և ընկերությունների վերջին հետազոտությունների արդյունքների վրա:

«Պեկին Ռոֆեա Օպտոէլեկտրոնիկա» ՍՊԸ-ն, որը գտնվում է Չինաստանի «Սիլիկոնային հովտում»՝ Պեկին Չժոնգուանցունում, բարձր տեխնոլոգիական ձեռնարկություն է, որը նվիրված է տեղական և արտասահմանյան հետազոտական ​​հաստատություններին, հետազոտական ​​ինստիտուտներին, համալսարաններին և ձեռնարկությունների գիտահետազոտական ​​անձնակազմին սպասարկելուն: Մեր ընկերությունը հիմնականում զբաղվում է օպտոէլեկտրոնային արտադրանքի անկախ հետազոտություններով և մշակմամբ, նախագծմամբ, արտադրությամբ, վաճառքով և տրամադրում է նորարարական լուծումներ և մասնագիտական, անհատականացված ծառայություններ գիտական ​​հետազոտողների և արդյունաբերական ինժեներների համար: Տարիների անկախ նորարարություններից հետո այն ստեղծել է ֆոտոէլեկտրական արտադրանքի հարուստ և կատարյալ շարք, որոնք լայնորեն կիրառվում են քաղաքային, ռազմական, տրանսպորտային, էլեկտրաէներգետիկ, ֆինանսական, կրթական, բժշկական և այլ ոլորտներում:

Մենք անհամբեր սպասում ենք ձեզ հետ համագործակցությանը։