Kuantum iletişimi, kuantum bilgi teknolojisinin temel unsurudur. Mutlak gizlilik, geniş iletişim kapasitesi, yüksek iletim hızı vb. avantajlara sahiptir. Klasik iletişimin başaramadığı belirli görevleri yerine getirebilir. Kuantum iletişimi, gerçek anlamda güvenli iletişimi sağlamak için şifresi çözülemeyen özel anahtar sistemini kullanabilir, bu nedenle kuantum iletişimi dünyada bilim ve teknolojinin ön saflarında yer almaktadır. Kuantum iletişimi, bilginin etkili bir şekilde iletilmesini sağlamak için kuantum durumunu bir bilgi öğesi olarak kullanır. Telefon ve optik iletişimden sonra iletişim tarihinde bir başka devrimdir.
Kuantum iletişiminin temel bileşenleri:
Kuantum gizli anahtar dağıtımı：
Kuantum gizli anahtar dağıtımı, gizli içerikleri iletmek için kullanılmaz. Ancak, şifre defterini oluşturmak ve iletmek, yani kişisel iletişimin her iki tarafına da özel anahtarı atamak için kullanılır; bu, yaygın olarak kuantum kriptografi iletişimi olarak bilinir.
1984 yılında, ABD'li Bennett ve Kanadalı brassart, ışığın polarizasyon özelliklerini kullanarak kuantum durumlarını kodlamak için bilgi taşıyıcıları olarak kuantum bitlerini kullanan ve gizli anahtarların oluşturulmasını ve güvenli bir şekilde dağıtılmasını sağlayan BB84 protokolünü önerdiler. 1992'de Bennett, basit akış ve yarı verimliliğe sahip iki ortogonal olmayan kuantum durumuna dayanan bir B92 protokolü önerdi. Bu şemaların her ikisi de bir veya daha fazla ortogonal ve ortogonal olmayan tekil kuantum durumu kümesine dayanmaktadır. Son olarak, 1991'de Birleşik Krallık'tan Ekert, iki parçacıklı maksimum dolanıklık durumuna, yani EPR çiftine dayanan E91 protokolünü önerdi.
1998 yılında, BB84 protokolünde dört polarizasyon durumu ve sol ve sağ rotasyondan oluşan üç konjuge baz üzerinde polarizasyon seçimi için başka bir altı durumlu kuantum iletişim şeması önerildi. BB84 protokolünün, bugüne kadar hiç kimse tarafından ihlal edilemeyen güvenli bir kritik dağıtım yöntemi olduğu kanıtlanmıştır. Kuantum belirsizliği ve kuantum klonlamama ilkesi, mutlak güvenliğini sağlar. Bu nedenle, EPR protokolü temel teorik değere sahiptir. Dolaşık kuantum durumunu güvenli kuantum iletişimiyle birleştirir ve güvenli kuantum iletişimi için yeni bir yol açar.
kuantum ışınlanması：
Bennett ve diğer bilim insanları tarafından 1993 yılında altı ülkede ortaya atılan kuantum ışınlanma teorisi, bilinmeyen kuantum durumunu iletmek için iki parçacıklı maksimum dolanıklık durumunun kanalını kullanan saf bir kuantum iletim modudur ve ışınlanmanın başarı oranı %100'e ulaşacaktır [2].
1999 yılında, Avusturyalı bir Zeilinger grubu, kuantum ışınlanma ilkesinin laboratuvarda ilk deneysel doğrulamasını tamamladı. Birçok filmde böyle bir olay örgüsü sıklıkla karşımıza çıkar: Gizemli bir figür aniden bir yerde kaybolur ve aniden orada belirir. Ancak kuantum ışınlanması, kuantum mekaniğindeki kuantum klonlamama ilkesini ve Heisenberg belirsizliğini ihlal ettiği için, klasik iletişimde bir tür bilim kurgudan ibarettir.
Ancak kuantum iletişimine, orijinalin bilinmeyen kuantum durum bilgisini kuantum bilgisi ve klasik bilgi olmak üzere iki parçaya bölen istisnai bir kuantum dolanıklığı kavramı dahil edilir ve bu inanılmaz mucizenin gerçekleşmesini sağlar. Kuantum bilgisi, ölçüm sürecinde elde edilmeyen bilgidir ve klasik bilgi ise orijinal ölçümdür.
Kuantum iletişiminde ilerleme:
1994'ten bu yana kuantum iletişimi, mükemmel geliştirme değeri ve ekonomik faydaları olan pratik hedefe doğru ilerleyerek kademeli olarak deneysel aşamaya girmiştir. 1997'de genç Çinli bilim insanı Pan Jianwei ve Hollandalı bilim insanı Bow Meister, bilinmeyen kuantum durumlarının uzaktan iletimini deneyip gerçekleştirmişlerdir.
Nisan 2004'te Sorensen ve arkadaşları, kuantum dolanıklık dağılımını kullanarak bankalar arasında ilk kez 1,45 km veri iletimi gerçekleştirerek kuantum iletişimini laboratuvardan uygulama aşamasına taşıdılar. Günümüzde kuantum iletişim teknolojisi, hükümetler, endüstri ve akademi dünyasından önemli ilgi görmektedir. İngiliz Telefon ve Telgraf Şirketi, Bell, IBM, ABD'deki AT&T laboratuvarları, Japonya'daki Toshiba şirketi, Almanya'daki Siemens şirketi gibi bazı ünlü uluslararası şirketler de kuantum bilgilerinin ticarileştirilmesi üzerinde aktif olarak çalışmaktadır. Ayrıca, 2008 yılında Avrupa Birliği'nin "kuantum kriptografisine dayalı küresel güvenli iletişim ağı geliştirme projesi" kapsamında 7 düğümlü güvenli bir iletişim tanıtım ve doğrulama ağı kurulmuştur.
2010 yılında, ABD'nin Time dergisi, "patlayıcı haberler" köşesinde Çin'in 16 km'lik kuantum ışınlama deneyinin başarısını "Çin'in Kuantum Biliminde Sıçrama" başlığıyla bildirmiş ve Çin'in yer ile uydu arasında bir kuantum iletişim ağı kurabileceğini belirtmiştir [3]. 2010 yılında, Japonya'nın ulusal istihbarat ve iletişim araştırma enstitüsü, Mitsubishi Electric ve NEC, İsviçre'nin IDC'si, Toshiba Europe Limited ve Avusturya'nın tüm Viyana'sı, Tokyo'da altı düğümlü metropol kuantum iletişim ağı "Tokyo QKD ağı"nı kurmuştur. Ağ, Japonya ve Avrupa'da kuantum iletişim teknolojisinde en yüksek gelişme seviyesine sahip araştırma kurumlarının ve şirketlerin en son araştırma sonuçlarına odaklanmaktadır.
Çin'in "Silikon Vadisi" Pekin Zhongguancun'da bulunan Beijing Rofea Optoelektronik Ltd. Şti., yerli ve yabancı araştırma kurumlarına, araştırma enstitülerine, üniversitelere ve kurumsal bilimsel araştırma personeline hizmet vermeyi amaçlayan bir yüksek teknoloji kuruluşudur. Şirketimiz ağırlıklı olarak optoelektronik ürünlerin bağımsız araştırma ve geliştirme, tasarım, üretim ve satışıyla ilgilenmekte olup, bilimsel araştırmacılar ve endüstri mühendisleri için yenilikçi çözümler ve profesyonel, kişiselleştirilmiş hizmetler sunmaktadır. Yıllar süren bağımsız inovasyon çalışmalarının ardından, belediye, askeri, ulaştırma, elektrik enerjisi, finans, eğitim, tıp ve diğer sektörlerde yaygın olarak kullanılan zengin ve mükemmel bir fotoelektrik ürün serisi oluşturmuştur.
Sizinle işbirliği yapmaktan mutluluk duyarız!
Gönderim zamanı: 05 Mayıs 2023