A comunicação quântica é a parte central da tecnologia da informação quântica. Tem as vantagens de sigilo absoluto, grande capacidade de comunicação, velocidade de transmissão rápida e assim por diante. Ele pode concluir as tarefas específicas que a comunicação clássica não pode alcançar. A comunicação quântica pode usar o sistema de chave privado, que não pode ser decifrado para realizar o verdadeiro senso de comunicação segura; portanto, a comunicação quântica se tornou a vanguarda da ciência e da tecnologia no mundo. A comunicação quântica usa o estado quântico como um elemento de informação para realizar a transmissão efetiva de informações. É outra revolução na história da comunicação após o telefone e a comunicação óptica.
Os principais componentes da comunicação quântica:
Distribuição da chave secreta quântica:
A distribuição de chave secreta quântica não é usada para transmitir conteúdo confidencial. Ainda assim, é para estabelecer e comunicar o livro cifra, ou seja, atribuir a chave privada para os dois lados da comunicação pessoal, comumente conhecida como comunicação quântica de criptografia.
Em 1984, Bennett, dos Estados Unidos, e Brassart, do Canadá, propuseram o protocolo BB84, que usa bits quânticos como portadores de informações para codificar estados quânticos usando características de polarização da luz para realizar a geração e a distribuição segura das chaves secretas. Em 1992, Bennett propôs um protocolo B92 baseado em dois estados quânticos não ortogonais com fluxo simples e meia eficiência. Ambos os esquemas são baseados em um ou mais conjuntos de estados quânticos ortogonais e não ortogonais. Finalmente, em 1991, a Ekert do Reino Unido propôs o E91 com base no estado máximo de emaranhamento de duas partículas, a saber, o par de EPR.
Em 1998, outro esquema de comunicação quântica de seis estados foi proposto para a seleção de polarização em três bases conjugadas compostas por quatro estados de polarização e rotação esquerda e adequada no protocolo BB84. O protocolo BB84 provou ser um método de distribuição crítica segura, que não foi quebrada por ninguém até agora. O princípio da incerteza quântica e não-clonagem quântica garante sua segurança absoluta. Portanto, o protocolo EPR possui valor teórico essencial. Ele conecta o estado quântico emaranhado com comunicação quântica segura e abre uma nova maneira de comunicação quântica segura.
Teletransporte quântico:
A teoria do teletransporte quântico proposto por Bennett e outros cientistas em seis países em 1993 é um modo de transmissão quântica pura que usa o canal do estado máximo em enredado de duas partículas para transmitir estado quântico desconhecido, e a taxa de sucesso da teletransporte atingirá 100% [2].
Em 199, a. O grupo de Zeilinger da Áustria concluiu a primeira verificação experimental do princípio do teletransporte quântico em laboratório. Em muitos filmes, esse enredo geralmente aparece: uma figura misteriosa desaparece de repente em um lugar, de repente parece no lugar. No entanto, como o teletransporte quântico viola o princípio da incerteza quântica não-clonagem e Heisenberg na mecânica quântica, é apenas um tipo de ficção científica na comunicação clássica.
No entanto, o conceito excepcional de emaranhamento quântico é introduzido na comunicação quântica, que divide as informações desconhecidas do estado quântico do original em duas partes: informações quânticas e informações clássicas, o que faz com que esse milagre incrível aconteça. Informações quânticas são as informações não extraídas no processo de medição e as informações clássicas são a medição original.
Progresso na comunicação quântica:
Desde 1994, a comunicação quântica gradualmente entrou no estágio experimental e avançou para o objetivo prático, que tem excelente valor de desenvolvimento e benefícios econômicos. Em 1997, Pan Jianwei, um jovem cientista chinês, e Bow Meister, um cientista holandês, experimentou e percebeu a transmissão remota de estados quânticos desconhecidos.
Em abril de 2004, Sorensen et al. Realização de 1,45 km de transmissão de dados entre os bancos pela primeira vez usando a distribuição de emaranhamento quântico, marcando a comunicação quântica do estágio de laboratório para a aplicação. Atualmente, a tecnologia de comunicação quântica atraiu atenção significativa dos governos, indústria e academia. Algumas empresas internacionais famosas também estão desenvolvendo ativamente a comercialização de informações quânticas, como a British Telephone and Telegraph Company, Bell, IBM, AT&T Laboratories nos Estados Unidos, Toshiba Company no Japão, Siemens Company na Alemanha, etc. Além disso.
Em 2010, a Time Magazine dos Estados Unidos relatou o sucesso do experimento de teletransporte quântico de 16 km da China na coluna de "notícias explosivas" com o título de "Leap of China Quantum Science", indicando que a China pode estabelecer uma rede de comunicação quântica entre o solo e o satélite [3]. Em 2010, o Instituto Nacional de Pesquisa de Inteligência e Comunicação do Japão e Mitsubishi Electric e NEC, quantificado da Suíça, Toshiba Europe Limited, e toda a Viena da Áustria estabeleceu os seis nós da Rede de Comunicação Quântica Metropolitana de Tokyo QKD "em Tóquio. A rede se concentra nos resultados mais recentes de pesquisas de instituições de pesquisa e empresas com o mais alto nível de desenvolvimento na tecnologia de comunicação quântica no Japão e na Europa.
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Hora de postagem: maio-05-2023