مبدأ وتقدم تكنولوجيا الاتصالات الكمومية

التواصل الكمومي هو الجزء الرئيسي من تكنولوجيا المعلومات الكم. لديها مزايا السرية المطلقة ، وسعة اتصال كبيرة ، وسرعة نقل سريعة ، وما إلى ذلك. يمكنه إكمال المهام المعينة التي لا يمكن أن تحققها التواصل الكلاسيكي. يمكن للاتصالات الكمومية استخدام نظام المفتاح الخاص ، والذي لا يمكن فك رموزه لتحقيق الإحساس الحقيقي بالتواصل الآمن ، لذلك أصبح التواصل الكمومي من طليعة العلوم والتكنولوجيا في العالم. يستخدم الاتصال الكمومي الحالة الكمومية كعنصر معلومات لتحقيق النقل الفعال للمعلومات. إنها ثورة أخرى في تاريخ الاتصال بعد الهاتف والتواصل البصري.

المكونات الرئيسية للاتصال الكمومي ：

توزيع المفتاح السري الكمي ：

لا يتم استخدام توزيع المفتاح السري الكمي لنقل المحتوى السري. ومع ذلك ، فهو إنشاء وتوصيل كتاب تشفير ، أي تعيين المفتاح الخاص لكلا جانبي التواصل الشخصي ، والمعروف باسم الاتصالات التشفير الكم.
في عام 1984 ، اقترح بينيت من الولايات المتحدة وبراسارت في كندا بروتوكول BB84 ، الذي يستخدم البتات الكمومية كحركات معلومات لترميز حالات الكم باستخدام خصائص الاستقطاب للضوء لتحقيق توليد المفاتيح السرية والتوزيع الآمن. في عام 1992 ، اقترح بينيت بروتوكول B92 يعتمد على حالتين كميتين غير مثقتين مع تدفق بسيط ونصف الكفاءة. يعتمد كل من هذه المخططات على مجموعة واحدة أو أكثر من الحالات الكمية الفردية المتعامدة وغير الموروثة. أخيرًا ، في عام 1991 ، اقترح Ekert من المملكة المتحدة E91 استنادًا إلى حالة التشابك القصوى ثنائية الجسيمات ، وهي زوج EPR.
في عام 1998 ، تم اقتراح خطة اتصال كمية أخرى من ستة دولة لاختيار الاستقطاب على ثلاث قواعد مترافق تتكون من أربع حالات استقطاب والدوران الأيسر والسليم في بروتوكول BB84. لقد ثبت أن بروتوكول BB84 هو طريقة توزيع حاسمة آمنة ، والتي لم يتم كسرها من قبل أي شخص حتى الآن. مبدأ عدم اليقين الكمومي وعدم الطلاء الكمي يضمن أمنه المطلق. لذلك ، فإن بروتوكول EPR له قيمة نظرية أساسية. يربط الحالة الكمومية المتشابكة مع الاتصالات الكمومية الآمنة ويفتح طريقة جديدة للاتصال الكمومي الآمن.

النقل الفضائي الكمومي ：

تعد نظرية النقل الفوري الكمومي الذي اقترحه بينيت وغيره من العلماء في ستة دول في عام 1993 وضع نقل كمية نقي يستخدم قناة الحالة القصوى المتشابكة من الجسيمات لنقل حالة الكم غير المعروفة ، وسيصل معدل نجاح النقل عن بعد 100 ٪ [2].
في 199 ، أ. أكملت مجموعة Zeilinger من النمسا أول التحقق التجريبي لمبدأ النقل الفوري في المختبر. في العديد من الأفلام ، غالبًا ما تظهر هذه المؤامرة: يبدو أن شخصية غامضة تختفي فجأة في مكان واحد فجأة في مكانها. ومع ذلك ، نظرًا لأن النقل الفضائي الكمومي ينتهك مبدأ عدم اليقين الكمي وعدم اليقين في ميكانيكا الكم ، فهو مجرد نوع من الخيال العلمي في التواصل الكلاسيكي.
ومع ذلك ، يتم إدخال المفهوم الاستثنائي للتشابك الكمومي في الاتصالات الكمومية ، والذي يقسم معلومات الحالة الكمومية غير المعروفة للأصل إلى جزأين: المعلومات الكمومية والمعلومات الكلاسيكية ، مما يجعل هذه المعجزة المذهلة تحدث. المعلومات الكمومية هي المعلومات غير المستخرجة في عملية القياس ، والمعلومات الكلاسيكية هي القياس الأصلي.

التقدم في الاتصالات الكمومية ：

منذ عام 1994 ، دخلت التواصل الكمومي تدريجياً إلى المرحلة التجريبية وتوجه إلى الهدف العملي ، الذي له قيمة تنمية ممتازة وفوائد اقتصادية. في عام 1997 ، جرب بان جيانوي ، عالم صيني شاب ، وني ميستر ، عالم هولندي ، وأدرك النقل البعيد لحالات كمية غير معروفة.
في أبريل 2004 ، سورنسن وآخرون. تم تحقيق انتقال بيانات 1.45 كم بين البنوك لأول مرة باستخدام توزيع التشابك الكمومي ، مما يمثل التواصل الكمومي من المختبر إلى مرحلة التطبيق. في الوقت الحاضر ، جذبت تكنولوجيا الاتصالات الكمومية اهتمامًا كبيرًا من الحكومات والصناعة والأوساط الأكاديمية. تقوم بعض الشركات الدولية الشهيرة أيضًا بتطوير تسويق المعلومات الكمومية ، مثل شركة الهاتف البريطانية والتلغراف ، Bell ، IBM ، AT&T في الولايات المتحدة ، شركة Toshiba في اليابان ، شركة Siemens في ألمانيا ، إلخ. علاوة على ذلك ، في عام 2008 ، فإن "مشروع شبكة التواصل الآمن العالمي" للاتحاد الأوروبي "تعتمد على الشبكة الكمية".
في عام 2010 ، أبلغت مجلة تايم للولايات المتحدة عن نجاح تجربة النقل الفوري في الصين التي يبلغ طولها 16 كم في عمود "الأخبار المتفجرة" مع لقب "قفزة علوم الكم في الصين" ، مما يشير إلى أن الصين يمكن أن تنشئ شبكة اتصال كمية بين الأرض والقمر الصناعي [3]. في عام 2010 ، أنشأت معهد أبحاث الاستخبارات والاتصالات الوطنية في اليابان وميتسوبيشي للكهرباء و NEC ، معرفًا كميًا من سويسرا ، توشيبا أوروبا المحدودة ، وأنشأت جميع فيينا من النمسا شبكة الاتصالات الكمية الستة العقد "Tokyo QKD Network" في طوكيو. تركز الشبكة على أحدث نتائج البحث لمؤسسات البحث والشركات التي لديها أعلى مستوى من التطوير في تكنولوجيا الاتصالات الكمومية في اليابان وأوروبا.

Beijing Rofea Optolectronics Co. ، Ltd. الواقعة في "وادي السيليكون" في الصين-بكين تشونغغوانكون ، هي مؤسسة عالية التقنية مخصصة لخدمة المؤسسات البحثية المحلية والأجنبية ، ومعاهد البحوث ، والجامعات وموظفي الأبحاث العلمية للمؤسسات. تشارك شركتنا بشكل أساسي في البحث والتطوير المستقل والتصميم والتصنيع ومبيعات المنتجات الإلكترونية البصرية ، وتوفر حلولًا مبتكرة وخدمات شخصية مخصصة للباحثين العلميين والمهندسين الصناعيين. بعد سنوات من الابتكار المستقل ، شكلت سلسلة غنية ومثالية من المنتجات الكهروضوئية ، والتي تستخدم على نطاق واسع في الصناعات البلدية والعسكرية والنقل والكهرباء والتمويل والتعليم والطبية وغيرها من الصناعات.

نتطلع إلى التعاون معك!