Komunikasi kuantum merupakan bagian sentral dari teknologi informasi kuantum. Keunggulannya meliputi kerahasiaan absolut, kapasitas komunikasi yang besar, kecepatan transmisi yang cepat, dan sebagainya. Komunikasi kuantum dapat menyelesaikan tugas-tugas khusus yang tidak dapat dicapai oleh komunikasi klasik. Komunikasi kuantum dapat menggunakan sistem kunci privat yang tidak dapat diuraikan untuk mewujudkan komunikasi yang benar-benar aman, sehingga komunikasi kuantum menjadi yang terdepan dalam ilmu dan teknologi di dunia. Komunikasi kuantum menggunakan keadaan kuantum sebagai elemen informasi untuk mewujudkan transmisi informasi yang efektif. Ini merupakan revolusi lain dalam sejarah komunikasi setelah telepon dan komunikasi optik.
Komponen utama komunikasi kuantum:
Distribusi kunci rahasia kuantum:
Distribusi kunci rahasia kuantum tidak digunakan untuk mengirimkan konten rahasia. Namun, tujuannya adalah untuk membangun dan mengkomunikasikan buku sandi, yaitu, untuk memberikan kunci pribadi kepada kedua belah pihak dalam komunikasi pribadi, yang umumnya dikenal sebagai komunikasi kriptografi kuantum.
Pada tahun 1984, Bennett dari Amerika Serikat dan Brassart dari Kanada mengusulkan protokol BB84, yang menggunakan bit kuantum sebagai pembawa informasi untuk mengkodekan keadaan kuantum dengan menggunakan karakteristik polarisasi cahaya untuk mewujudkan pembangkitan dan distribusi kunci rahasia yang aman. Pada tahun 1992, Bennett mengusulkan protokol B92 berdasarkan dua keadaan kuantum nonortogonal dengan aliran sederhana dan efisiensi setengah. Kedua skema ini didasarkan pada satu atau lebih himpunan keadaan kuantum tunggal ortogonal dan nonortogonal. Akhirnya, pada tahun 1991, Ekert dari Inggris mengusulkan E91 berdasarkan keadaan keterikatan maksimum dua partikel, yaitu pasangan EPR.
Pada tahun 1998, skema komunikasi kuantum enam keadaan lainnya diusulkan untuk pemilihan polarisasi pada tiga basis terkonjugasi yang terdiri dari empat keadaan polarisasi dan rotasi kiri dan kanan dalam protokol BB84. Protokol BB84 telah terbukti sebagai metode distribusi kritis yang aman, yang belum berhasil diretas oleh siapa pun hingga saat ini. Prinsip ketidakpastian kuantum dan non-kloning kuantum memastikan keamanan absolutnya. Oleh karena itu, protokol EPR memiliki nilai teoritis yang penting. Protokol ini menghubungkan keadaan kuantum terentangle dengan komunikasi kuantum yang aman dan membuka jalan baru untuk komunikasi kuantum yang aman.
teleportasi kuantum:
Teori teleportasi kuantum yang diusulkan oleh Bennett dan ilmuwan lain di enam negara pada tahun 1993 adalah mode transmisi kuantum murni yang menggunakan saluran keadaan keterikatan maksimum dua partikel untuk mengirimkan keadaan kuantum yang tidak diketahui, dan tingkat keberhasilan teleportasi akan mencapai 100% [2].
Pada tahun 199, kelompok A. Zeilinger dari Austria menyelesaikan verifikasi eksperimental pertama dari prinsip teleportasi kuantum di laboratorium. Dalam banyak film, plot seperti itu sering muncul: sosok misterius tiba-tiba menghilang di satu tempat dan tiba-tiba muncul kembali di tempat tersebut. Namun, karena teleportasi kuantum melanggar prinsip non-kloning kuantum dan ketidakpastian Heisenberg dalam mekanika kuantum, itu hanyalah semacam fiksi ilmiah dalam komunikasi klasik.
Namun, konsep keterikatan kuantum yang luar biasa diperkenalkan ke dalam komunikasi kuantum, yang membagi informasi keadaan kuantum yang tidak diketahui dari sumber aslinya menjadi dua bagian: informasi kuantum dan informasi klasik, yang memungkinkan keajaiban luar biasa ini terjadi. Informasi kuantum adalah informasi yang tidak diekstrak dalam proses pengukuran, dan informasi klasik adalah pengukuran aslinya.
Kemajuan dalam komunikasi kuantum:
Sejak tahun 1994, komunikasi kuantum secara bertahap memasuki tahap eksperimental dan melangkah maju menuju tujuan praktis, yang memiliki nilai pengembangan dan manfaat ekonomi yang sangat baik. Pada tahun 1997, Pan Jianwei, seorang ilmuwan muda Tiongkok, dan Bow Meister, seorang ilmuwan Belanda, bereksperimen dan mewujudkan transmisi jarak jauh dari keadaan kuantum yang tidak diketahui.
Pada April 2004, Sorensen dkk. berhasil mewujudkan transmisi data sejauh 1,45 km antar bank untuk pertama kalinya dengan menggunakan distribusi keterikatan kuantum, menandai transisi komunikasi kuantum dari tahap laboratorium ke tahap aplikasi. Saat ini, teknologi komunikasi kuantum telah menarik perhatian yang signifikan dari pemerintah, industri, dan akademisi. Beberapa perusahaan internasional ternama juga aktif mengembangkan komersialisasi informasi kuantum, seperti British Telephone and Telegraph Company, Bell, IBM, AT&T Laboratories di Amerika Serikat, Toshiba Company di Jepang, Siemens Company di Jerman, dan lain-lain. Lebih lanjut, pada tahun 2008, "proyek pengembangan jaringan komunikasi aman global berbasis kriptografi kuantum" Uni Eropa membentuk jaringan demonstrasi dan verifikasi komunikasi aman 7 node.
Pada tahun 2010, majalah Time Amerika Serikat melaporkan keberhasilan eksperimen teleportasi kuantum 16 km Tiongkok dalam kolom “berita eksplosif” dengan judul “lompatan Sains Kuantum Tiongkok,” yang menunjukkan bahwa Tiongkok dapat membangun jaringan komunikasi kuantum antara bumi dan satelit [3]. Pada tahun 2010, Institut Penelitian Intelijen dan Komunikasi Nasional Jepang dan Mitsubishi Electric dan NEC, ID Quantified dari Swiss, Toshiba Europe Limited, dan All Vienna dari Austria membangun jaringan komunikasi kuantum metropolitan enam node “Jaringan Tokyo QKD” di Tokyo. Jaringan ini berfokus pada hasil penelitian terbaru dari lembaga penelitian dan perusahaan dengan tingkat pengembangan tertinggi dalam teknologi komunikasi kuantum di Jepang dan Eropa.
Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd., yang berlokasi di “Lembah Silikon” Tiongkok – Beijing Zhongguancun, adalah perusahaan teknologi tinggi yang berdedikasi untuk melayani lembaga penelitian, institut penelitian, universitas, dan personel penelitian ilmiah perusahaan baik di dalam maupun luar negeri. Perusahaan kami terutama bergerak dalam penelitian dan pengembangan independen, desain, manufaktur, dan penjualan produk optoelektronik, serta menyediakan solusi inovatif dan layanan profesional dan personal untuk para peneliti ilmiah dan insinyur industri. Setelah bertahun-tahun berinovasi secara independen, perusahaan telah membentuk serangkaian produk fotolistrik yang kaya dan sempurna, yang banyak digunakan di berbagai industri seperti pemerintahan kota, militer, transportasi, tenaga listrik, keuangan, pendidikan, medis, dan lainnya.
Kami menantikan kerja sama dengan Anda!
Waktu posting: 05 Mei 2023