La comunicazione quantistica è la parte centrale della tecnologia informatica quantistica. Ha i vantaggi della segretezza assoluta, della grande capacità di comunicazione, della velocità di trasmissione rapida e così via. Può completare i compiti particolari che la comunicazione classica non può raggiungere. La comunicazione quantistica può utilizzare il sistema chiave privato, che non può essere decifrato per realizzare il vero senso di comunicazione sicura, quindi la comunicazione quantistica è diventata l'avanguardia della scienza e della tecnologia nel mondo. La comunicazione quantistica utilizza lo stato quantico come elemento di informazione per realizzare l'efficace trasmissione di informazioni. È un'altra rivoluzione nella storia della comunicazione dopo il telefono e la comunicazione ottica.
I componenti principali della comunicazione quantistica ：
Distribuzione della chiave segreta quantistica ：
La distribuzione della chiave segreta quantistica non viene utilizzata per trasmettere il contenuto riservato. Tuttavia, è per stabilire e comunicare il libro di cifri, cioè per assegnare la chiave privata ad entrambi i lati della comunicazione personale, comunemente nota come comunicazione di crittografia quantistica.
Nel 1984, Bennett degli Stati Uniti e Brassart del Canada propose il protocollo BB84, che utilizza bit quantistici come vettori di informazioni per codificare gli stati quantici utilizzando le caratteristiche di polarizzazione della luce per realizzare la generazione e la distribuzione sicura delle chiavi segrete. Nel 1992, Bennett ha proposto un protocollo B92 basato su due stati quantici non ortogonali con flusso semplice e mezza efficienza. Entrambi questi schemi si basano su uno o più serie di stati quantici singoli ortogonali e non ortogonali. Infine, nel 1991, Ekert del Regno Unito ha proposto E91 in base allo stato di entanglement massimo a due particelle, vale a dire la coppia EPR.
Nel 1998, è stato proposto un altro schema di comunicazione quantistica di sei stati per la selezione di polarizzazione su tre basi coniugate composte da quattro stati di polarizzazione e rotazione a sinistra e corretta nel protocollo BB84. Il protocollo BB84 è stato dimostrato come un metodo di distribuzione critico sicuro, che finora non è stato rotto da nessuno. Il principio di incertezza quantistica e non clonazione quantistica garantiscono la sua sicurezza assoluta. Pertanto, il protocollo EPR ha un valore teorico essenziale. Collega lo stato quantico intrecciato con una comunicazione quantistica sicura e apre un nuovo modo per una comunicazione quantistica sicura.
teletrasporto quantistico ：
La teoria del teletrasporto quantistico proposto da Bennett e altri scienziati in sei paesi nel 1993 è una modalità di trasmissione quantistica pura che utilizza il canale dello stato intrecciato massimo a due particelle per trasmettere uno stato quantico sconosciuto e il tasso di successo di teletrasporto raggiungerà il 100% [2].
Nel 199, a. Il gruppo Zeilinger dell'Austria ha completato la prima verifica sperimentale del principio di teletrasporto quantico in laboratorio. In molti film, appare spesso una trama del genere: una figura misteriosa scompare improvvisamente in un posto sembra improvvisamente in atto. Tuttavia, poiché il teletrasporto quantistico viola il principio dell'incertezza quantistica non clonazione e di Heisenberg nella meccanica quantistica, è solo una sorta di fantascienza nella comunicazione classica.
Tuttavia, il concetto eccezionale di entanglement quantico viene introdotto nella comunicazione quantistica, che divide le informazioni sconosciute dello stato quantico dell'originale in due parti: informazioni quantistiche e informazioni classiche, che rendono questo incredibile miracolo. Le informazioni quantistiche sono le informazioni non estratte nel processo di misurazione e le informazioni classiche sono la misurazione originale.
Progressi nella comunicazione quantistica ：
Dal 1994, la comunicazione quantistica è gradualmente entrata nella fase sperimentale e si è conclusa verso l'obiettivo pratico, che ha un eccellente valore di sviluppo e benefici economici. Nel 1997, Pan Jianwei, un giovane scienziato cinese e Bow Meister, uno scienziato olandese, sperimentarono e realizzarono la trasmissione remota di stati quantici sconosciuti.
Nell'aprile 2004, Sorensen et al. Realizzato per la prima volta la trasmissione di dati da 1,45 km tra le banche utilizzando la distribuzione quantistica di entanglement, segnando la comunicazione quantistica dalla fase di laboratorio a quella dell'applicazione. Al momento, la tecnologia di comunicazione quantistica ha attirato un'attenzione significativa da governi, industria e accademia. Alcune famose aziende internazionali stanno anche sviluppando attivamente la commercializzazione di informazioni quantistiche, come la British Telephone and Telegraph Company, Bell, IBM, AT&T Laboratories negli Stati Uniti, la società Toshiba in Giappone, Siemens Company in Germania, ecc. Inoltre, nel 2008, nel 2008, il progetto di rete di comunicazione globale dell'Unione europea basata sulla crittografia quantistica "ha impostato una rete di comunicazione secure di comunicazione europea.
Nel 2010, Time Magazine degli Stati Uniti ha riportato il successo dell'esperimento di teletrasporto quantico di 16 km cinesi nella colonna di "Notizie esplosive" con il titolo di "Salto della scienza quantistica della Cina", indicando che la Cina può stabilire una rete di comunicazione quantistica tra il terreno e il satellite [3]. Nel 2010, il National Intelligence and Communication Research Institute of Giappone e Mitsubishi Electric e NEC, ID quantificato da Svizzera, Toshiba Europe Limited e All Vienna d'Austria hanno istituito la rete di comunicazione quantistica metropolitana di sei nodi "rete QKD Tokyo" a Tokyo. La rete si concentra sugli ultimi risultati della ricerca di istituti di ricerca e aziende con il massimo livello di sviluppo nella tecnologia di comunicazione quantistica in Giappone e in Europa.
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Tempo post: maggio-05-2023