Քվանտային կապի տեխնոլոգիայի սկզբունքն ու առաջընթացը

Քվանտային հաղորդակցությունը քվանտային տեղեկատվական տեխնոլոգիաների կենտրոնական մասն է: Այն ունի բացարձակ գաղտնիության, կապի մեծ հզորության, արագ փոխանցման արագության և այլնի առավելությունները: Այն կարող է կատարել որոշակի առաջադրանքներ, որոնք դասական հաղորդակցությունը չի կարող հասնել: Քվանտային հաղորդակցությունը կարող է օգտագործել մասնավոր բանալիների համակարգը, որը հնարավոր չէ վերծանել անվտանգ հաղորդակցության իրական իմաստը հասկանալու համար, ուստի քվանտային հաղորդակցությունը դարձել է գիտության և տեխնոլոգիայի առաջնագիծն աշխարհում: Քվանտային հաղորդակցությունը օգտագործում է քվանտային վիճակը որպես տեղեկատվական տարր՝ տեղեկատվության արդյունավետ փոխանցումը իրականացնելու համար: Հեռախոսային և օպտիկական կապից հետո դա ևս մեկ հեղափոխություն է կապի պատմության մեջ։

Քվանտային հաղորդակցության հիմնական բաղադրիչները.

Քվանտային գաղտնի բանալու բաշխում.

Քվանտային գաղտնի բանալու բաշխումը չի օգտագործվում գաղտնի բովանդակություն փոխանցելու համար: Այդուհանդերձ, դա գաղտնագրման գրքի ստեղծումն ու հաղորդակցումն է, այսինքն՝ անձնական բանալի նշանակելը անձնական հաղորդակցության երկու կողմերին, որը սովորաբար հայտնի է որպես քվանտային ծածկագրման հաղորդակցություն:
1984 թվականին Բենեթը Միացյալ Նահանգներից և Կանադայի բրասսարտը առաջարկեցին BB84 արձանագրությունը, որն օգտագործում է քվանտային բիթերը որպես տեղեկատվության կրիչներ՝ քվանտային վիճակները կոդավորելու համար՝ օգտագործելով լույսի բևեռացման բնութագրերը՝ գաղտնի բանալիների առաջացումը և անվտանգ բաշխումն իրականացնելու համար: 1992 թվականին Բենեթն առաջարկեց B92 արձանագրություն՝ հիմնված երկու ոչ ուղղանկյուն քվանտային վիճակների վրա՝ պարզ հոսքով և կիսաարդյունավետությամբ։ Այս երկու սխեմաները հիմնված են մեկ կամ մի քանի ուղղանկյուն և ոչ ուղղանկյուն առանձին քվանտային վիճակների վրա: Ի վերջո, 1991թ.-ին Մեծ Բրիտանիայից Էկերտը առաջարկեց E91-ը՝ հիմնված երկու մասնիկների առավելագույն խճճվածության վիճակի վրա, այն է՝ EPR զույգը:
1998 թվականին առաջարկվեց վեց վիճակների քվանտային հաղորդակցության մեկ այլ սխեման՝ բևեռացման ընտրության համար երեք խոնարհված հիմքերի վրա, որոնք կազմված են չորս բևեռացման վիճակներից և ձախ և պատշաճ պտույտից BB84 արձանագրության մեջ: Ապացուցված է, որ BB84 արձանագրությունը անվտանգ կրիտիկական բաշխման մեթոդ է, որը մինչ այժմ ոչ ոք չի խախտել: Քվանտային անորոշության սկզբունքը և քվանտային չկլոնավորումը ապահովում են դրա բացարձակ անվտանգությունը։ Հետևաբար, EPR արձանագրությունն ունի էական տեսական արժեք: Այն կապում է խճճված քվանտային վիճակը անվտանգ քվանտային հաղորդակցության հետ և բացում է նոր ճանապարհ անվտանգ քվանտային հաղորդակցության համար:

քվանտային հեռաբեռնում.

1993 թվականին վեց երկրներում Բենեթի և այլ գիտնականների կողմից առաջարկված քվանտային տելեպորտացիայի տեսությունը մաքուր քվանտային փոխանցման եղանակ է, որն օգտագործում է երկու մասնիկների առավելագույն խճճված վիճակի ալիքը՝ անհայտ քվանտային վիճակ փոխանցելու համար, և հեռահաղորդման հաջողության մակարդակը կհասնի 100% [ 2]։
199-ին Ա. Ավստրիայի Զեյլինգեր խումբն ավարտեց լաբորատորիայում քվանտային տելեպորտացիայի սկզբունքի առաջին փորձնական ստուգումը։ Շատ ֆիլմերում հաճախ է հայտնվում նման սյուժե՝ մի առեղծվածային կերպարը հանկարծ անհետանում է մի վայրում և հանկարծ իր տեղում է թվում: Այնուամենայնիվ, քանի որ քվանտային տելեպորտացիան խախտում է քվանտային չկլոնավորման և Հայզենբերգի անորոշության սկզբունքը քվանտային մեխանիկայի մեջ, դա դասական հաղորդակցության մեջ պարզապես գիտաֆանտաստիկայի մի տեսակ է։
Այնուամենայնիվ, քվանտային խճճվածության բացառիկ հայեցակարգը ներդրվում է քվանտային հաղորդակցության մեջ, որը բնօրինակի անհայտ քվանտային վիճակի տեղեկատվությունը բաժանում է երկու մասի` քվանտային և դասական տեղեկատվության, ինչի շնորհիվ տեղի է ունենում այս անհավատալի հրաշքը: Քվանտային տեղեկատվությունը չափման գործընթացում չստացված տեղեկատվությունն է, իսկ դասական տեղեկատվությունը սկզբնական չափումն է:

Առաջընթաց քվանտային հաղորդակցության մեջ.

1994 թվականից քվանտային հաղորդակցությունն աստիճանաբար թեւակոխեց փորձնական փուլ և առաջ շարժվեց դեպի գործնական նպատակ, որն ունի զարգացման գերազանց արժեք և տնտեսական օգուտներ: 1997 թվականին երիտասարդ չինացի գիտնական Պան Ցզյանվեյը և հոլանդացի գիտնական Բոու Մեյստերը փորձեր կատարեցին և իրականացրին անհայտ քվանտային վիճակների հեռահար փոխանցումը:
2004 թվականի ապրիլին Սորենսենը և այլք. Առաջին անգամ իրականացվել է 1,45կմ տվյալների փոխանցում բանկերի միջև՝ օգտագործելով քվանտային խճճվածության բաշխում, նշելով քվանտային հաղորդակցությունը լաբորատորիայից մինչև կիրառական փուլ: Ներկայումս քվանտային հաղորդակցության տեխնոլոգիան զգալի ուշադրություն է գրավել կառավարությունների, արդյունաբերության և ակադեմիական շրջանակների կողմից: Որոշ հայտնի միջազգային ընկերություններ նույնպես ակտիվորեն զարգացնում են քվանտային տեղեկատվության առևտրայնացումը, ինչպիսիք են բրիտանական հեռախոսային և հեռագրական ընկերությունը, bell, IBM, at & T լաբորատորիաները ԱՄՆ-ում, Toshiba ընկերությունը Ճապոնիայում, Siemens ընկերությունը Գերմանիայում և այլն: 2008թ. Եվրոպական Միության «Քվանտային ծածկագրության վրա հիմնված անվտանգ հաղորդակցման ցանցի զարգացման գլոբալ նախագիծը» ստեղծեց 7 հանգույցներից բաղկացած անվտանգ հաղորդակցության ցուցադրման և ստուգման ցանց:
2010 թվականին Միացյալ Նահանգների «Թայմ» ամսագիրը զեկուցեց Չինաստանի 16 կմ քվանտային հեռահաղորդման փորձի հաջողության մասին «պայթուցիկ նորությունների» սյունակում՝ «Չինաստանի քվանտային գիտության թռիչք» վերնագրով, ցույց տալով, որ Չինաստանը կարող է ստեղծել քվանտային կապի ցանց: հողը և արբանյակը [3]: 2010 թվականին Ճապոնիայի ազգային հետախուզության և հաղորդակցության գիտահետազոտական ​​ինստիտուտը և Mitsubishi Electric-ը և NEC-ը, Շվեյցարիայի Toshiba Europe Limited-ի և ամբողջ Ավստրիայի Վիեննայի ID-ն ստեղծեցին Տոկիոյում «Tokyo QKD network» մետրոպոլիայի քվանտային կապի վեց հանգույցները: Ցանցը կենտրոնանում է Ճապոնիայում և Եվրոպայում քվանտային կապի տեխնոլոգիաների զարգացման ամենաբարձր մակարդակ ունեցող հետազոտական ​​հաստատությունների և ընկերությունների վերջին հետազոտական ​​արդյունքների վրա:

Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd.-ն, որը գտնվում է Չինաստանի «Սիլիկոնային հովտում»՝ Beijing Zhongguancun-ում, բարձր տեխնոլոգիական ձեռնարկություն է, որը նվիրված է ներքին և արտասահմանյան հետազոտական ​​հաստատություններին, հետազոտական ​​ինստիտուտներին, համալսարաններին և ձեռնարկությունների գիտահետազոտական ​​անձնակազմին սպասարկելուն: Մեր ընկերությունը հիմնականում զբաղվում է օպտոէլեկտրոնային արտադրանքի անկախ հետազոտությամբ և մշակմամբ, նախագծմամբ, արտադրությամբ, վաճառքով և տրամադրում է նորարարական լուծումներ և մասնագիտական, անհատականացված ծառայություններ գիտական ​​հետազոտողների և արդյունաբերական ինժեներների համար: Տարիներ շարունակ անկախ նորարարությունից հետո այն ձևավորել է ֆոտոէլեկտրական արտադրանքների հարուստ և կատարյալ շարք, որոնք լայնորեն օգտագործվում են քաղաքային, ռազմական, տրանսպորտի, էլեկտրաէներգիայի, ֆինանսների, կրթության, բժշկական և այլ ոլորտներում:

Մենք անհամբեր սպասում ենք համագործակցության ձեզ հետ: