क्वांटम संप्रेषण तंत्रज्ञानाचे तत्त्व आणि प्रगती

क्वांटम कम्युनिकेशन हा क्वांटम माहिती तंत्रज्ञानाचा केंद्रबिंदू आहे. यात संपूर्ण गोपनीयता, मोठी संवाद क्षमता, जलद प्रसारण गती इत्यादी फायदे आहेत. पारंपारिक संवादाला जी विशिष्ट कार्ये साध्य करता येत नाहीत, ती हे पूर्ण करू शकते. क्वांटम कम्युनिकेशनमध्ये खाजगी की प्रणालीचा वापर करता येतो, जी उलगडता येत नाही, आणि त्याद्वारे सुरक्षित संवादाचा खरा अर्थ साकारता येतो. त्यामुळे क्वांटम कम्युनिकेशन हे जगातील विज्ञान आणि तंत्रज्ञानाच्या आघाडीवर आले आहे. माहितीचे प्रभावी प्रसारण साध्य करण्यासाठी क्वांटम कम्युनिकेशन माहिती घटक म्हणून क्वांटम स्थितीचा वापर करते. टेलिफोन आणि ऑप्टिकल कम्युनिकेशननंतर संवादाच्या इतिहासातील ही आणखी एक क्रांती आहे.

क्वांटम संप्रेषणाचे मुख्य घटक:

क्वांटम गुप्त की वितरण:

क्वांटम गुप्त की वितरणाचा उपयोग गोपनीय सामग्री प्रसारित करण्यासाठी केला जात नाही. तरीही, याचा उपयोग सायफर बुक तयार करण्यासाठी आणि संप्रेषण करण्यासाठी होतो, म्हणजेच वैयक्तिक संवादाच्या दोन्ही बाजूंना खाजगी की नियुक्त करणे, जे सामान्यतः क्वांटम क्रिप्टोग्राफी कम्युनिकेशन म्हणून ओळखले जाते.
१९८४ मध्ये, अमेरिकेच्या बेनेट आणि कॅनडाच्या ब्रासार्ट यांनी BB84 प्रोटोकॉल प्रस्तावित केला, जो गुप्त कीजची निर्मिती आणि सुरक्षित वितरण साध्य करण्यासाठी प्रकाशाच्या ध्रुवीकरण वैशिष्ट्यांचा वापर करून क्वांटम अवस्थांना एन्कोड करण्याकरिता माहिती वाहक म्हणून क्वांटम बिट्सचा वापर करतो. १९९२ मध्ये, बेनेट यांनी सोपा प्रवाह आणि अर्धी कार्यक्षमता असलेल्या दोन नॉनऑर्थोगोनल क्वांटम अवस्थांवर आधारित B92 प्रोटोकॉल प्रस्तावित केला. या दोन्ही योजना ऑर्थोगोनल आणि नॉनऑर्थोगोनल एकल क्वांटम अवस्थांच्या एक किंवा अधिक संचांवर आधारित आहेत. अखेरीस, १९९१ मध्ये, यूकेच्या एकर्ट यांनी दोन-कण कमाल गुंतागुंत अवस्थेवर, म्हणजेच EPR जोडीवर आधारित E91 प्रस्तावित केला.
१९९८ मध्ये, BB84 प्रोटोकॉलमध्ये चार ध्रुवीकरण अवस्था आणि डावे व योग्य परिभ्रमण यांनी बनलेल्या तीन संयुग्मित आधारांवर ध्रुवीकरण निवडीसाठी आणखी एक सहा-अवस्था क्वांटम संप्रेषण योजना प्रस्तावित करण्यात आली. BB84 प्रोटोकॉल ही एक सुरक्षित क्रांतिकारक वितरण पद्धत असल्याचे सिद्ध झाले आहे, जी आजपर्यंत कोणीही भेदलेली नाही. क्वांटम अनिश्चिततेचे आणि क्वांटम नॉन-क्लोनिंगचे तत्त्व त्याची परिपूर्ण सुरक्षा सुनिश्चित करते. त्यामुळे, EPR प्रोटोकॉलला अत्यावश्यक सैद्धांतिक मूल्य आहे. तो गुंतलेल्या क्वांटम अवस्थेला सुरक्षित क्वांटम संप्रेषणाशी जोडतो आणि सुरक्षित क्वांटम संप्रेषणासाठी एक नवीन मार्ग खुला करतो.

क्वांटम टेलीपोर्टेशन:

1993 मध्ये बेनेट आणि सहा देशांतील इतर शास्त्रज्ञांनी मांडलेला क्वांटम टेलीपोर्टेशनचा सिद्धांत हा एक शुद्ध क्वांटम ट्रान्समिशन मोड आहे जो अज्ञात क्वांटम स्थिती प्रसारित करण्यासाठी दोन-कण कमाल गुंतलेल्या स्थितीचा चॅनेल वापरतो आणि टेलीपोर्टेशनचा यश दर 100% पर्यंत पोहोचेल [2].
१९९९ मध्ये, ऑस्ट्रियाच्या ए. झायलिंगर गटाने प्रयोगशाळेत क्वांटम टेलिपोर्टेशनच्या तत्त्वाची पहिली प्रायोगिक पडताळणी पूर्ण केली. अनेक चित्रपटांमध्ये असे कथानक वारंवार दिसून येते: एक रहस्यमय व्यक्ती एका ठिकाणी अचानक नाहीशी होते आणि नंतर त्याच ठिकाणी पुन्हा प्रकट होते. तथापि, क्वांटम टेलिपोर्टेशन हे क्वांटम मेकॅनिक्समधील क्वांटम नॉन-क्लोनिंग आणि हायझेनबर्ग अनिश्चिततेच्या तत्त्वांचे उल्लंघन करत असल्यामुळे, ते शास्त्रीय संवादातील केवळ एक प्रकारचे विज्ञान-कल्पना (सायन्स फिक्शन) आहे.
तथापि, क्वांटम कम्युनिकेशनमध्ये क्वांटम एनटँगलमेंटची अपवादात्मक संकल्पना सादर केली जाते, जी मूळच्या अज्ञात क्वांटम स्थितीच्या माहितीला क्वांटम माहिती आणि क्लासिकल माहिती अशा दोन भागांमध्ये विभागते, ज्यामुळे हा अविश्वसनीय चमत्कार घडतो. क्वांटम माहिती ही मापन प्रक्रियेत न काढलेली माहिती असते, आणि क्लासिकल माहिती हे मूळ मापन असते.

क्वांटम कम्युनिकेशनमधील प्रगती:

१९९४ पासून, क्वांटम कम्युनिकेशन हळूहळू प्रायोगिक टप्प्यात प्रवेश करत आहे आणि व्यावहारिक ध्येयाच्या दिशेने वाटचाल करत आहे, ज्याचे उत्कृष्ट विकासात्मक मूल्य आणि आर्थिक फायदे आहेत. १९९७ मध्ये, पॅन जियानवेई या तरुण चिनी शास्त्रज्ञाने आणि बो मेस्टर या डच शास्त्रज्ञाने अज्ञात क्वांटम अवस्थांचे दूरस्थ प्रसारण प्रयोगाद्वारे साकारले.
एप्रिल २००४ मध्ये, सोरेन्सन आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी क्वांटम एन्टांगलमेंट डिस्ट्रिब्युशनचा वापर करून बँकांमध्ये प्रथमच १.४५ किमी डेटा ट्रान्समिशन साध्य केले, ज्यामुळे क्वांटम कम्युनिकेशन प्रयोगशाळेतून प्रत्यक्ष वापराच्या टप्प्यावर आले. सध्या, क्वांटम कम्युनिकेशन तंत्रज्ञानाने सरकार, उद्योग आणि शिक्षण क्षेत्राचे लक्ष वेधून घेतले आहे. काही प्रसिद्ध आंतरराष्ट्रीय कंपन्या, जसे की ब्रिटिश टेलिफोन अँड टेलिग्राफ कंपनी, बेल, आयबीएम, अमेरिकेतील एटी अँड टी लॅबोरेटरीज, जपानमधील तोशिबा कंपनी, जर्मनीतील सिमेन्स कंपनी इत्यादी, क्वांटम माहितीच्या व्यापारीकरणासाठी सक्रियपणे प्रयत्न करत आहेत. याशिवाय, २००८ मध्ये, युरोपियन युनियनच्या “क्वांटम क्रिप्टोग्राफीवर आधारित जागतिक सुरक्षित कम्युनिकेशन नेटवर्क विकास प्रकल्पा”अंतर्गत ७-नोडचे सुरक्षित कम्युनिकेशन प्रात्यक्षिक आणि पडताळणी नेटवर्क स्थापित करण्यात आले.
२०१० मध्ये, अमेरिकेच्या 'टाइम' मासिकाने "चीनच्या क्वांटम विज्ञानाची झेप" या शीर्षकाखाली "स्फोटक बातम्या" या सदरात चीनच्या १६ किमी क्वांटम टेलिपोर्टेशन प्रयोगाच्या यशाची बातमी दिली, ज्यामुळे चीन जमीन आणि उपग्रह यांच्यामध्ये क्वांटम कम्युनिकेशन नेटवर्क स्थापित करू शकतो हे सूचित झाले [3]. २०१० मध्ये, जपानची राष्ट्रीय गुप्तचर आणि दळणवळण संशोधन संस्था आणि स्वित्झर्लंडची मित्सुबिशी इलेक्ट्रिक आणि एनईसी, आयडी क्वांटिफाइड, तोशिबा युरोप लिमिटेड आणि ऑस्ट्रियाची ऑल व्हिएन्ना यांनी टोकियोमध्ये सहा नोड्सचे महानगरीय क्वांटम कम्युनिकेशन नेटवर्क "टोकियो क्यूकेडी नेटवर्क" स्थापित केले. हे नेटवर्क जपान आणि युरोपमधील क्वांटम कम्युनिकेशन तंत्रज्ञानातील सर्वोच्च विकास पातळी असलेल्या संशोधन संस्था आणि कंपन्यांच्या नवीनतम संशोधन परिणामांवर लक्ष केंद्रित करते.

चीनच्या “सिलिकॉन व्हॅली” – बीजिंग झोंगगुआनकुन येथे स्थित बीजिंग रोफिया ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स कंपनी लिमिटेड, ही देश-विदेशातील संशोधन संस्था, विद्यापीठे आणि उद्योगांमधील वैज्ञानिक संशोधन कर्मचाऱ्यांना सेवा देण्यासाठी समर्पित एक उच्च-तंत्रज्ञान कंपनी आहे. आमची कंपनी प्रामुख्याने ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उत्पादनांचे स्वतंत्र संशोधन आणि विकास, डिझाइन, उत्पादन आणि विक्री यामध्ये गुंतलेली आहे, आणि वैज्ञानिक संशोधक व औद्योगिक अभियंत्यांना नाविन्यपूर्ण उपाय आणि व्यावसायिक, वैयक्तिकृत सेवा प्रदान करते. अनेक वर्षांच्या स्वतंत्र नवनिर्मितीनंतर, कंपनीने फोटोइलेक्ट्रिक उत्पादनांची एक समृद्ध आणि परिपूर्ण मालिका तयार केली आहे, जी महानगरपालिका, लष्करी, वाहतूक, विद्युत ऊर्जा, वित्त, शिक्षण, वैद्यकीय आणि इतर उद्योगांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरली जाते.

आम्ही तुमच्यासोबत सहकार्य करण्यास उत्सुक आहोत!