Принсип ва пешрафти технологияи коммуникатсионии квантӣ

Муоширати квантӣ қисми марказии технологияи иттилоотии квантӣ мебошад. Он бартариҳои махфияти мутлақ, иқтидори бузурги муошират, суръати баланди интиқол ва ғайраро дорад. Он метавонад вазифаҳои мушаххасеро, ки муоширати классикӣ наметавонад ба онҳо ноил гардад, иҷро кунад. Муоширати квантӣ метавонад аз системаи калиди махфӣ истифода барад, ки онро барои амалӣ кардани маънои воқеии муоширати амн кушодан мумкин нест, аз ин рӯ, муоширати квантӣ дар ҷаҳон ба пешсафи илм ва технология табдил ёфтааст. Муоширати квантӣ ҳолати квантиро ҳамчун унсури иттилоотӣ барои амалӣ кардани интиқоли самараноки иттилоот истифода мебарад. Ин як инқилоби дигар дар таърихи муошират пас аз муоширати телефонӣ ва оптикӣ аст.
20210622105719_1627

Ҷузъҳои асосии коммуникатсияи квантӣ:

Тақсимоти калиди махфии квантӣ:

Паҳнкунии калидҳои махфии квантӣ барои интиқоли мундариҷаи махфӣ истифода намешавад. Бо вуҷуди ин, он барои таъсис ва интиқоли китоби рамзгузорӣ, яъне таъин кардани калиди махфӣ ба ҳарду тарафи муоширати шахсӣ, ки маъмулан бо номи муоширати криптографияи квантӣ маълум аст, мебошад.
Дар соли 1984, Беннет аз Иёлоти Муттаҳида ва Брассарт аз Канада протоколи BB84-ро пешниҳод карданд, ки битҳои квантиро ҳамчун интиқолдиҳандаҳои иттилоот барои рамзгузории ҳолатҳои квантӣ бо истифода аз хусусиятҳои поляризатсияи рӯшноӣ барои амалӣ кардани тавлид ва тақсимоти бехатари калидҳои махфӣ истифода мебарад. Дар соли 1992, Беннет протоколи B92-ро пешниҳод кард, ки бар асоси ду ҳолати квантии ғайриортогоналӣ бо ҷараёни оддӣ ва нимсамаранокӣ асос ёфтааст. Ҳардуи ин схемаҳо бар асоси як ё якчанд маҷмӯи ҳолатҳои квантии ягонаи ортогоналӣ ва ғайриортогоналӣ асос ёфтаанд. Ниҳоят, дар соли 1991, Экерт аз Британияи Кабир E91-ро дар асоси ҳолати печидагии максималии дузарра, яъне ҷуфти EPR, пешниҳод кард.
Дар соли 1998, як схемаи дигари алоқаи квантии шашҳолатӣ барои интихоби поляризатсия дар се пойгоҳи конъюгатӣ, ки аз чор ҳолати поляризатсия ва гардиши чап ва дуруст иборатанд, дар протоколи BB84 пешниҳод карда шуд. Протоколи BB84 як усули бехатари тақсимоти интиқодӣ буда, то ҳол аз ҷониби касе вайрон нашудааст. Принсипи номуайянии квантӣ ва ғайриклонии квантӣ амнияти мутлақи онро таъмин мекунад. Аз ин рӯ, протоколи EPR арзиши назариявии муҳим дорад. Он ҳолати квантии печидаро бо алоқаи квантии бехатар пайваст мекунад ва роҳи наверо барои алоқаи квантии бехатар мекушояд.

Телепортатсияи квантӣ:

Назарияи телепортатсияи квантӣ, ки аз ҷониби Беннетт ва дигар олимон дар шаш кишвар дар соли 1993 пешниҳод шудааст, як усули интиқоли квантии холис аст, ки канали ҳолати печидашудаи ҳадди аксар дузарраро барои интиқоли ҳолати квантии номаълум истифода мебарад ва сатҳи муваффақияти телепортатсия ба 100% мерасад [2].
Соли 199 гурӯҳи А. Зейлингери Австрия аввалин санҷиши таҷрибавии принсипи телепортатсияи квантиро дар лаборатория анҷом дод. Дар бисёр филмҳо чунин сюжет аксар вақт пайдо мешавад: як фигураи пурасрор ногаҳон дар як ҷо нопадид мешавад ва ногаҳон дар ҷои худ ба назар мерасад. Аммо, азбаски телепортатсияи квантӣ принсипи ғайриклонии квантӣ ва номуайянии Гейзенбергро дар механикаи квантӣ вайрон мекунад, он танҳо як навъ фантастикаи илмӣ дар муоширати классикӣ аст.
Аммо, ба муоширати квантӣ мафҳуми истисноии печидагии квантӣ ворид карда мешавад, ки маълумоти номаълуми ҳолати квантии аслиро ба ду қисм тақсим мекунад: маълумоти квантӣ ва маълумоти классикӣ, ки ин мӯъҷизаи аҷибро ба амал меорад. Маълумоти квантӣ маълумотест, ки дар раванди ченкунӣ истихроҷ нашудааст ва маълумоти классикӣ ченкунии аслӣ аст.

Пешрафт дар муоширати квантӣ:

Аз соли 1994 инҷониб, коммуникатсияи квантӣ тадриҷан ба марҳилаи таҷрибавӣ ворид шуда, ба сӯи ҳадафи амалӣ, ки арзиши баланди рушд ва манфиатҳои иқтисодӣ дорад, қадам мезанад. Дар соли 1997, Пан Ҷянвэй, як олими ҷавони чинӣ ва Боу Мейстер, як олими ҳолландӣ, таҷриба гузаронида, интиқоли дурдасти ҳолатҳои номаълуми квантиро амалӣ карданд.
Дар моҳи апрели соли 2004, Соренсен ва ҳамкоронаш бори аввал интиқоли 1,45 км маълумотро байни бонкҳо бо истифода аз тақсимоти печидагии квантӣ амалӣ карданд, ки ин нишонаи муоширати квантиро аз марҳилаи озмоишгоҳӣ то татбиқ нишон дод. Дар айни замон, технологияи муоширати квантӣ таваҷҷӯҳи зиёди ҳукуматҳо, саноат ва донишгоҳҳоро ҷалб кардааст. Баъзе ширкатҳои машҳури байналмилалӣ низ фаъолона тиҷоратикунонии маълумоти квантиро таҳия мекунанд, ба монанди British Phone and Telegraph Company, Bell, IBM, at & T laboratory дар Иёлоти Муттаҳида, ширкати Toshiba дар Ҷопон, ширкати Siemens дар Олмон ва ғайра. Ғайр аз ин, дар соли 2008, "лойиҳаи рушди шабакаи бехатари ҷаҳонии муошират дар асоси криптографияи квантӣ"-и Иттиҳоди Аврупо шабакаи намоиш ва тасдиқи бехатари 7-гиреҳи муоширатро таъсис дод.
Дар соли 2010, маҷаллаи Time-и Иёлоти Муттаҳида дар бораи муваффақияти таҷрибаи телепортатсияи квантии 16-километраи Чин дар сутуни "хабарҳои тарканда" бо унвони "ҷаҳиши илми квантии Чин" хабар дод, ки нишон медиҳад, ки Чин метавонад шабакаи алоқаи квантиро байни замин ва моҳвора таъсис диҳад [3]. Дар соли 2010, Институти миллии тадқиқоти иктишофӣ ва коммуникатсияи Ҷопон ва Mitsubishi Electric ва NEC, ки аз ҷониби ID-и Швейтсария муайян карда шудааст, Toshiba Europe Limited ва тамоми Венаи Австрия дар Токио шабакаи алоқаи квантии шаш гиреҳии метрополитенӣ "шабакаи Токио QKD"-ро таъсис доданд. Ин шабака ба натиҷаҳои охирини таҳқиқоти муассисаҳои тадқиқотӣ ва ширкатҳое, ки сатҳи баланди рушд дар технологияи алоқаи квантӣ дар Ҷопон ва Аврупо доранд, тамаркуз мекунад.

Ширкати Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd., ки дар "Водии Силикон"-и Чин - Пекин Чжунгуансун ҷойгир аст, як корхонаи баландтехнологӣ мебошад, ки барои хидматрасонӣ ба муассисаҳои тадқиқотии ватанӣ ва хориҷӣ, институтҳои тадқиқотӣ, донишгоҳҳо ва кормандони тадқиқотии илмии корхонаҳо бахшида шудааст. Ширкати мо асосан ба тадқиқот ва таҳияи мустақил, тарроҳӣ, истеҳсол ва фурӯши маҳсулоти оптоэлектронӣ машғул аст ва барои тадқиқотчиёни илмӣ ва муҳандисони саноатӣ роҳҳои ҳалли инноватсионӣ ва хидматҳои касбӣ ва фардӣ пешниҳод мекунад. Пас аз солҳои инноватсияи мустақил, он як силсилаи бой ва комили маҳсулоти фотоэлектрикиро ташкил додааст, ки дар соҳаҳои коммуналӣ, низомӣ, нақлиёт, нерӯи барқ, молия, маориф, тиббӣ ва дигар соҳаҳо васеъ истифода мешаванд.

Мо интизори ҳамкорӣ бо шумо ҳастем!


Вақти нашр: 05-майи соли 2023