Кванттық байланыс кванттық ақпараттық технологияның орталық бөлігі болып табылады. Оның абсолютті құпиялылық, үлкен байланыс сыйымдылығы, жоғары беру жылдамдығы және т.б. артықшылықтары бар. Ол классикалық байланыс орындай алмайтын нақты міндеттерді орындай алады. Кванттық байланыс қауіпсіз байланыстың шынайы мағынасын жүзеге асыру үшін шифрын ашу мүмкін емес құпия кілт жүйесін пайдалана алады, сондықтан кванттық байланыс әлемдегі ғылым мен технологияның алдыңғы қатарына айналды. Кванттық байланыс ақпаратты тиімді беруді жүзеге асыру үшін кванттық күйді ақпараттық элемент ретінде пайдаланады. Бұл телефон және оптикалық байланыстан кейінгі байланыс тарихындағы тағы бір төңкеріс.
Кванттық байланыстың негізгі компоненттері:
Кванттық құпия кілттің таралуы:
Кванттық құпия кілтті тарату құпия мазмұнды беру үшін пайдаланылмайды. Дегенмен, ол шифр кітабын орнату және жеткізу үшін, яғни жеке байланыстың екі жағына да жеке кілтті тағайындау үшін қолданылады, бұл әдетте кванттық криптографиялық байланыс деп аталады.
1984 жылы Америка Құрама Штаттарының Беннетт және Канаданың Брассарттары құпия кілттерді генерациялау және қауіпсіз таратуды жүзеге асыру үшін жарықтың поляризациялық сипаттамаларын пайдалану арқылы кванттық күйлерді кодтау үшін ақпарат тасымалдаушы ретінде кванттық биттерді пайдаланатын BB84 хаттамасын ұсынды. 1992 жылы Беннетт қарапайым ағыны және жартылай тиімділігі бар екі ортогоналды емес кванттық күйге негізделген B92 хаттамасын ұсынды. Бұл екі схема да бір немесе бірнеше ортогоналды және ортогоналды емес бір кванттық күйлер жиынтығына негізделген. Соңында, 1991 жылы Ұлыбританияның Экерт екі бөлшектің максималды шатасу күйіне, атап айтқанда EPR жұбына негізделген E91 хаттамасын ұсынды.
1998 жылы BB84 хаттамасында төрт поляризация күйінен және солға және дұрыс айналудан тұратын үш конъюгацияланған негізде поляризацияны таңдау үшін тағы бір алты күйлі кванттық байланыс схемасы ұсынылды. BB84 хаттамасы қауіпсіз сыни үлестірім әдісі екені дәлелденді, оны әлі ешкім бұзған жоқ. Кванттық белгісіздік принципі және кванттық клондамау оның абсолютті қауіпсіздігін қамтамасыз етеді. Сондықтан, EPR хаттамасының теориялық маңызы зор. Ол шатасқан кванттық күйді қауіпсіз кванттық байланыспен байланыстырады және қауіпсіз кванттық байланыс үшін жаңа жол ашады.
кванттық телепортация:
1993 жылы Беннетт және басқа да ғалымдар алты елде ұсынған кванттық телепортация теориясы белгісіз кванттық күйді беру үшін екі бөлшектің максималды шатасқан күйінің арнасын пайдаланатын таза кванттық тарату режимі болып табылады және телепортацияның сәттілік деңгейі 100%-ға жетеді [2].
199 жылы Австрияның А. Зейлингер тобы кванттық телепортация принципін зертханада алғашқы эксперименттік тексеруді аяқтады. Көптеген фильмдерде мұндай сюжет жиі кездеседі: жұмбақ фигура бір жерде кенеттен жоғалып кетеді, кенеттен орнында тұрғандай көрінеді. Алайда, кванттық телепортация кванттық клондамау принципін және кванттық механикадағы Гейзенбергтің белгісіздігін бұзатындықтан, бұл классикалық коммуникациядағы ғылыми фантастиканың бір түрі ғана.
Дегенмен, кванттық байланысқа кванттық шатасу деген ерекше тұжырымдама енгізіледі, ол түпнұсқаның белгісіз кванттық күй туралы ақпаратын екі бөлікке бөледі: кванттық ақпарат және классикалық ақпарат, бұл керемет кереметтің орын алуына себеп болады. Кванттық ақпарат - өлшеу процесінде алынбаған ақпарат, ал классикалық ақпарат - түпнұсқа өлшем.
Кванттық байланыстағы прогресс:
1994 жылдан бастап кванттық байланыс біртіндеп тәжірибелік кезеңге өтіп, тамаша даму құндылығы мен экономикалық пайдасы бар практикалық мақсатқа қарай жылжып келеді. 1997 жылы жас қытайлық ғалым Пан Цзяньвэй мен голландиялық ғалым Боу Мейстер белгісіз кванттық күйлердің қашықтан берілуін тәжірибе жасап, жүзеге асырды.
2004 жылдың сәуірінде Соренсен және т.б. кванттық шатастыруды таратуды қолдана отырып, банктер арасында алғаш рет 1,45 км деректер беруді жүзеге асырды, бұл кванттық байланысты зертханадан қолданбалы кезеңге дейін белгіледі. Қазіргі уақытта кванттық байланыс технологиясы үкіметтердің, өнеркәсіптің және академиялық ортаның назарын аударды. Кейбір танымал халықаралық компаниялар да кванттық ақпаратты коммерцияландыруды белсенді түрде дамытуда, мысалы, British Phone and Telegraph Company, Bell, IBM, АҚШ-тағы at & T laboratories, Жапониядағы Toshiba компаниясы, Германиядағы Siemens компаниясы және т.б. Сонымен қатар, 2008 жылы Еуропалық Одақтың «кванттық криптографияға негізделген жаһандық қауіпсіз байланыс желісін дамыту жобасы» 7 түйінді қауіпсіз байланысты көрсету және тексеру желісін құрды.
2010 жылы Америка Құрама Штаттарының Time журналы Қытайдың 16 км кванттық телепортация экспериментінің табысты болғанын «жарылғыш жаңалықтар» айдарында «Қытайдың кванттық ғылымының секірісі» деген тақырыппен жариялады, бұл Қытайдың жер мен спутник арасында кванттық байланыс желісін құра алатынын көрсетеді [3]. 2010 жылы Жапонияның Ұлттық барлау және байланыс зерттеу институты және Швейцарияның сандық анықталған Mitsubishi Electric және NEC, Toshiba Europe Limited және Австрияның Вена қаласы Токиода алты түйінді қалалық кванттық байланыс желісі «Токио QKD желісін» құрды. Желі Жапония мен Еуропадағы кванттық байланыс технологиясының даму деңгейі ең жоғары ғылыми-зерттеу институттары мен компанияларының соңғы зерттеу нәтижелеріне бағытталған.
Қытайдың «Кремний алқабында» – Бейжің Чжунгуаньцуньда орналасқан Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd. – отандық және шетелдік ғылыми-зерттеу институттарына, ғылыми-зерттеу институттарына, университеттерге және кәсіпорынның ғылыми-зерттеу қызметкерлеріне қызмет көрсетуге арналған жоғары технологиялық кәсіпорын. Біздің компания негізінен оптоэлектрондық өнімдерді тәуелсіз зерттеу және әзірлеу, жобалау, өндіру, сатумен айналысады және ғылыми зерттеушілер мен өнеркәсіптік инженерлерге инновациялық шешімдер мен кәсіби, жекелендірілген қызметтерді ұсынады. Жылдар бойы тәуелсіз инновациялардан кейін ол муниципалдық, әскери, көлік, электр энергетикасы, қаржы, білім беру, медициналық және басқа да салаларда кеңінен қолданылатын фотоэлектрлік өнімдердің бай және мінсіз сериясын құрды.
Сізбен ынтымақтастықты асыға күтеміз!
Жарияланған уақыты: 2023 жылғы 5 мамыр