Komunikasi kuantum merupakan bagian utama dari teknologi informasi kuantum. Komunikasi kuantum memiliki keunggulan kerahasiaan mutlak, kapasitas komunikasi besar, kecepatan transmisi cepat, dan sebagainya. Komunikasi kuantum dapat menyelesaikan tugas-tugas khusus yang tidak dapat dicapai oleh komunikasi klasik. Komunikasi kuantum dapat menggunakan sistem kunci pribadi, yang tidak dapat diuraikan untuk mewujudkan arti sebenarnya dari komunikasi yang aman, sehingga komunikasi kuantum telah menjadi yang terdepan dalam sains dan teknologi di dunia. Komunikasi kuantum menggunakan status kuantum sebagai elemen informasi untuk mewujudkan transmisi informasi yang efektif. Komunikasi kuantum merupakan revolusi lain dalam sejarah komunikasi setelah komunikasi telepon dan optik.
Komponen utama komunikasi kuantum:
Distribusi kunci rahasia kuantum：
Distribusi kunci rahasia kuantum tidak digunakan untuk mengirimkan konten rahasia. Namun, hal itu dilakukan untuk membuat dan mengomunikasikan buku sandi, yaitu, untuk menetapkan kunci pribadi ke kedua sisi 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 mengodekan status kuantum dengan menggunakan karakteristik polarisasi cahaya untuk mewujudkan pembangkitan dan distribusi kunci rahasia yang aman. Pada tahun 1992, Bennett mengusulkan protokol B92 berdasarkan dua status kuantum nonortogonal dengan aliran sederhana dan setengah efisiensi. Kedua skema ini didasarkan pada satu atau lebih set status kuantum tunggal ortogonal dan nonortogonal. Akhirnya, pada tahun 1991, Ekert dari Inggris mengusulkan E91 berdasarkan status 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 menjadi metode distribusi kritis yang aman, yang sejauh ini belum pernah dipecahkan oleh siapa pun. Prinsip ketidakpastian kuantum dan non-kloning kuantum memastikan keamanannya yang absolut. Oleh karena itu, protokol EPR memiliki nilai teoritis yang penting. Protokol ini menghubungkan keadaan kuantum yang terjerat dengan komunikasi kuantum yang aman dan membuka cara baru untuk komunikasi kuantum yang aman.
teleportasi kuantum：
Teori teleportasi kuantum yang dikemukakan oleh Bennett dan ilmuwan lainnya di enam negara pada tahun 1993 merupakan mode transmisi kuantum murni yang menggunakan saluran keadaan terjerat maksimum dua partikel untuk mengirimkan keadaan kuantum yang tidak diketahui, dan tingkat keberhasilan teleportasi akan mencapai 100% [2].
Pada tahun 1999, kelompok 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, tiba-tiba tampak di suatu tempat. 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 status kuantum yang tidak diketahui dari sumber aslinya menjadi dua bagian: informasi kuantum dan informasi klasik, yang membuat keajaiban luar biasa ini terjadi. Informasi kuantum adalah informasi yang tidak diekstraksi dalam proses pengukuran, dan informasi klasik adalah pengukuran asli.
Kemajuan dalam komunikasi kuantum:
Sejak tahun 1994, komunikasi kuantum secara bertahap memasuki tahap percobaan 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 bulan April 2004, Sorensen dkk. mewujudkan transmisi data sepanjang 1,45 km antarbank untuk pertama kalinya dengan menggunakan distribusi keterikatan kuantum, yang menandai komunikasi kuantum dari tahap laboratorium hingga tahap aplikasi. Saat ini, teknologi komunikasi kuantum telah menarik perhatian signifikan dari pemerintah, industri, dan akademisi. Beberapa perusahaan internasional ternama juga secara aktif mengembangkan komersialisasi informasi kuantum, seperti British Telephone and Telegraph Company, Bell, IBM, AT&T laboratories di Amerika Serikat, perusahaan Toshiba di Jepang, perusahaan Siemens di Jerman, dll. Lebih jauh, pada tahun 2008, “proyek pengembangan jaringan komunikasi aman global berbasis kriptografi kuantum” Uni Eropa menyiapkan jaringan Demonstrasi dan verifikasi komunikasi aman 7-simpul.
Pada tahun 2010, majalah Time dari Amerika Serikat melaporkan keberhasilan eksperimen teleportasi kuantum 16 km milik Tiongkok di kolom “berita eksplosif” dengan judul “lompatan Ilmu Kuantum Tiongkok,” yang menunjukkan bahwa Tiongkok dapat membangun jaringan komunikasi kuantum antara daratan dan satelit [3]. Pada tahun 2010, Institut Riset Intelijen dan Komunikasi Nasional Jepang dan Mitsubishi Electric dan NEC, ID Quantified dari Swiss, Toshiba Europe Limited, dan seluruh Wina dari Austria membangun jaringan komunikasi kuantum metropolitan enam simpul “Jaringan Tokyo QKD” di Tokyo. Jaringan tersebut berfokus pada hasil penelitian terkini dari lembaga penelitian dan perusahaan dengan tingkat perkembangan tertinggi dalam teknologi komunikasi kuantum di Jepang dan Eropa.
Beijing Rofea Optoelectronics Co., Ltd. yang berlokasi di "Silicon Valley" Tiongkok – Beijing Zhongguancun, adalah perusahaan teknologi tinggi yang didedikasikan untuk melayani lembaga penelitian, lembaga penelitian, universitas, dan personel penelitian ilmiah perusahaan dalam dan luar negeri. Perusahaan kami terutama bergerak dalam penelitian dan pengembangan independen, desain, manufaktur, penjualan produk optoelektronik, dan menyediakan solusi inovatif dan layanan profesional yang dipersonalisasi untuk peneliti ilmiah dan insinyur industri. Setelah bertahun-tahun melakukan inovasi independen, perusahaan ini telah membentuk serangkaian produk fotolistrik yang kaya dan sempurna, yang banyak digunakan dalam industri kota, militer, transportasi, tenaga listrik, keuangan, pendidikan, medis, dan industri lainnya.
Kami menantikan kerja sama dengan Anda!
Waktu posting: 05-Mei-2023