A comunicação quântica é a parte central da tecnologia da informação quântica.Tem as vantagens de sigilo absoluto, grande capacidade de comunicação, alta velocidade de transmissão e assim por diante.Ele pode completar tarefas específicas que a comunicação clássica não consegue realizar.A comunicação quântica pode usar o sistema de chave privada, que não pode ser decifrado para perceber o verdadeiro sentido de comunicação segura, de modo que 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 depois da comunicação telefônica e óptica.
Os principais componentes da comunicação quântica:
Distribuição de chave secreta quântica:
A distribuição de chave secreta quântica não é usada para transmitir conteúdo confidencial.Ainda assim, trata-se de estabelecer e comunicar o livro de cifras, ou seja, atribuir a chave privada a ambos os lados da comunicação pessoal, vulgarmente conhecida como comunicação por criptografia quântica.
Em 1984, Bennett dos Estados Unidos e Brassart do Canadá propuseram o protocolo BB84, que usa bits quânticos como portadores de informação para codificar estados quânticos usando características de polarização da luz para realizar a geração e distribuição segura de 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 únicos ortogonais e não ortogonais.Finalmente, em 1991, Ekert do Reino Unido propôs o E91 baseado no estado de emaranhamento máximo de duas partículas, nomeadamente o par EPR.
Em 1998, outro esquema de comunicação quântica de seis estados foi proposto para seleção de polarização em três bases conjugadas compostas por quatro estados de polarização e rotação esquerda e própria no protocolo BB84.O protocolo BB84 provou ser um método de distribuição crítica seguro, que não foi quebrado por ninguém até agora.O princípio da incerteza quântica e da não clonagem quântica garantem a sua segurança absoluta.Portanto, o protocolo EPR tem valor teórico essencial.Ele conecta o estado quântico emaranhado com a comunicação quântica segura e abre um novo caminho para a comunicação quântica segura.
teletransporte quântico:
A teoria do teletransporte quântico proposta por Bennett e outros cientistas em seis países em 1993 é um modo de transmissão quântica puro que usa o canal do estado emaranhado máximo de duas partículas para transmitir o estado quântico desconhecido, e a taxa de sucesso do teletransporte chegará a 100% [ 2].
Em 199, a.O grupo Zeilinger da Áustria concluiu a primeira verificação experimental do princípio do teletransporte quântico em laboratório.Em muitos filmes, esse enredo aparece com frequência: uma figura misteriosa desaparece repentinamente em um lugar, de repente parece estar no lugar.No entanto, como o teletransporte quântico viola o princípio da não clonagem quântica e a incerteza de Heisenberg na mecânica quântica, é apenas uma espécie de ficção científica na comunicação clássica.
No entanto, o conceito excepcional de emaranhamento quântico é introduzido na comunicação quântica, que divide a informação do estado quântico desconhecido do original em duas partes: informação quântica e informação clássica, o que faz com que este incrível milagre aconteça.A informação quântica é a informação não extraída no processo de medição, e a informação clássica é a medição original.
Progresso na comunicação quântica:
Desde 1994, a comunicação quântica entrou gradualmente na fase experimental e avançou em direcção ao objectivo prático, que tem excelente valor de desenvolvimento e benefícios económicos.Em 1997, Pan Jianwei, um jovem cientista chinês, e Bow Meister, um cientista holandês, experimentaram e realizaram a transmissão remota de estados quânticos desconhecidos.
Em abril de 2004, Sorensen et al.Realizou pela primeira vez a transmissão de dados de 1,45 km entre bancos usando distribuição de emaranhamento quântico, marcando a comunicação quântica do laboratório até o estágio de aplicação.Atualmente, a tecnologia de comunicação quântica tem atraído atenção significativa de governos, indústria e academia.Algumas empresas internacionais famosas também estão desenvolvendo ativamente a comercialização de informações quânticas, como a British Telegraph and Telegraph Company, a Bell, a IBM, os laboratórios At&T nos Estados Unidos, a empresa Toshiba no Japão, a empresa Siemens na Alemanha, etc. 2008, o “projeto de desenvolvimento de rede de comunicação segura global baseado em criptografia quântica” da União Europeia criou uma rede de demonstração e verificação de comunicação segura de 7 nós.
Em 2010, a revista Time 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 “salto da Ciência Quântica da China”, indicando que a China pode estabelecer uma rede de comunicação quântica entre os terra e o satélite [3].Em 2010, o Instituto Nacional de Pesquisa de Inteligência e Comunicação do Japão e a Mitsubishi Electric e a NEC, ID quantificada da Suíça, a Toshiba Europe Limited e toda a Viena da Áustria estabeleceram a rede metropolitana de comunicação quântica de seis nós “Rede Tokyo QKD” em Tóquio.A rede concentra-se nos resultados de pesquisa mais recentes de instituições e empresas de pesquisa com o mais alto nível de desenvolvimento em tecnologia de comunicação quântica no Japão e na Europa.
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Horário da postagem: 05 de maio de 2023