क्वांटम संचार प्रौद्योगिकी का सिद्धांत और प्रगति

क्वांटम संचार क्वांटम सूचना प्रौद्योगिकी का केंद्रीय हिस्सा है। इसमें पूर्ण गोपनीयता, बड़ी संचार क्षमता, तेज़ ट्रांसमिशन गति इत्यादि के फायदे हैं। यह उन विशेष कार्यों को पूरा कर सकता है जिन्हें शास्त्रीय संचार हासिल नहीं कर सकता। क्वांटम संचार निजी कुंजी प्रणाली का उपयोग कर सकता है, जिसे सुरक्षित संचार की वास्तविक भावना का एहसास करने के लिए समझा नहीं जा सकता है, इसलिए क्वांटम संचार दुनिया में विज्ञान और प्रौद्योगिकी में सबसे आगे बन गया है। क्वांटम संचार सूचना के प्रभावी प्रसारण को साकार करने के लिए एक सूचना तत्व के रूप में क्वांटम स्थिति का उपयोग करता है। टेलीफोन और ऑप्टिकल संचार के बाद यह संचार के इतिहास में एक और क्रांति है।

क्वांटम संचार के मुख्य घटक：

क्वांटम गुप्त कुंजी वितरण：

गोपनीय सामग्री प्रसारित करने के लिए क्वांटम गुप्त कुंजी वितरण का उपयोग नहीं किया जाता है। फिर भी, यह सिफर बुक को स्थापित करना और संचार करना है, अर्थात, व्यक्तिगत संचार के दोनों पक्षों को निजी कुंजी सौंपना, जिसे आमतौर पर क्वांटम क्रिप्टोग्राफी संचार के रूप में जाना जाता है।
1984 में, संयुक्त राज्य अमेरिका के बेनेट और कनाडा के ब्रासर्ट ने BB84 प्रोटोकॉल का प्रस्ताव रखा, जो गुप्त कुंजी के उत्पादन और सुरक्षित वितरण का एहसास करने के लिए प्रकाश की ध्रुवीकरण विशेषताओं का उपयोग करके क्वांटम राज्यों को एनकोड करने के लिए सूचना वाहक के रूप में क्वांटम बिट्स का उपयोग करता है। 1992 में, बेनेट ने सरल प्रवाह और आधी दक्षता के साथ दो नॉनऑर्थोगोनल क्वांटम राज्यों पर आधारित एक B92 प्रोटोकॉल का प्रस्ताव रखा। ये दोनों योजनाएँ ऑर्थोगोनल और नॉनऑर्थोगोनल एकल क्वांटम अवस्थाओं के एक या अधिक सेटों पर आधारित हैं। अंततः, 1991 में, यूके के एकर्ट ने दो-कण अधिकतम उलझाव स्थिति, अर्थात् ईपीआर जोड़ी के आधार पर ई91 का प्रस्ताव रखा।
1998 में, चार ध्रुवीकरण राज्यों और BB84 प्रोटोकॉल में बाएं और उचित रोटेशन से बने तीन संयुग्मित आधारों पर ध्रुवीकरण चयन के लिए एक और छह-राज्य क्वांटम संचार योजना प्रस्तावित की गई थी। BB84 प्रोटोकॉल एक सुरक्षित महत्वपूर्ण वितरण विधि साबित हुआ है, जिसे अब तक किसी ने नहीं तोड़ा है। क्वांटम अनिश्चितता और क्वांटम गैर-क्लोनिंग का सिद्धांत इसकी पूर्ण सुरक्षा सुनिश्चित करता है। इसलिए, ईपीआर प्रोटोकॉल का आवश्यक सैद्धांतिक मूल्य है। यह उलझी हुई क्वांटम स्थिति को सुरक्षित क्वांटम संचार से जोड़ता है और सुरक्षित क्वांटम संचार के लिए एक नया रास्ता खोलता है।

क्वांटम टेलीपोर्टेशन：

1993 में छह देशों में बेनेट और अन्य वैज्ञानिकों द्वारा प्रस्तावित क्वांटम टेलीपोर्टेशन का सिद्धांत एक शुद्ध क्वांटम ट्रांसमिशन मोड है जो अज्ञात क्वांटम स्थिति को प्रसारित करने के लिए दो-कण अधिकतम उलझन वाली स्थिति के चैनल का उपयोग करता है, और टेलीपोर्टेशन की सफलता दर 100% तक पहुंच जाएगी [ 2].
199 में, ए. ऑस्ट्रिया के ज़िलिंगर समूह ने प्रयोगशाला में क्वांटम टेलीपोर्टेशन के सिद्धांत का पहला प्रायोगिक सत्यापन पूरा किया। कई फिल्मों में, ऐसा कथानक अक्सर दिखाई देता है: एक रहस्यमय आकृति अचानक एक जगह गायब हो जाती है और अचानक अपनी जगह पर दिखाई देती है। हालाँकि, क्योंकि क्वांटम टेलीपोर्टेशन क्वांटम गैर-क्लोनिंग के सिद्धांत और क्वांटम यांत्रिकी में हाइजेनबर्ग अनिश्चितता का उल्लंघन करता है, यह शास्त्रीय संचार में एक प्रकार की विज्ञान कथा है।
हालाँकि, क्वांटम उलझाव की असाधारण अवधारणा को क्वांटम संचार में पेश किया गया है, जो मूल की अज्ञात क्वांटम स्थिति की जानकारी को दो भागों में विभाजित करता है: क्वांटम जानकारी और शास्त्रीय जानकारी, जो इस अविश्वसनीय चमत्कार को घटित करती है। क्वांटम जानकारी वह जानकारी है जो माप प्रक्रिया में नहीं निकाली जाती है, और शास्त्रीय जानकारी मूल माप है।

क्वांटम संचार में प्रगति：

1994 के बाद से, क्वांटम संचार धीरे-धीरे प्रायोगिक चरण में प्रवेश कर चुका है और व्यावहारिक लक्ष्य की ओर आगे बढ़ रहा है, जिसमें उत्कृष्ट विकास मूल्य और आर्थिक लाभ हैं। 1997 में, एक युवा चीनी वैज्ञानिक पैन जियानवेई और एक डच वैज्ञानिक बो मिस्टर ने अज्ञात क्वांटम राज्यों के दूरस्थ संचरण का प्रयोग किया और महसूस किया।
अप्रैल 2004 में, सोरेनसेन एट अल। क्वांटम उलझाव वितरण का उपयोग करके पहली बार बैंकों के बीच 1.45 किमी डेटा ट्रांसमिशन का एहसास हुआ, जो प्रयोगशाला से अनुप्रयोग चरण तक क्वांटम संचार को चिह्नित करता है। वर्तमान में, क्वांटम संचार प्रौद्योगिकी ने सरकारों, उद्योग और शिक्षा जगत का महत्वपूर्ण ध्यान आकर्षित किया है। कुछ प्रसिद्ध अंतर्राष्ट्रीय कंपनियाँ भी क्वांटम सूचना के व्यावसायीकरण को सक्रिय रूप से विकसित कर रही हैं, जैसे ब्रिटिश टेलीफोन और टेलीग्राफ कंपनी, बेल, आईबीएम, संयुक्त राज्य अमेरिका में एटी एंड टी प्रयोगशालाएँ, जापान में तोशिबा कंपनी, जर्मनी में सीमेंस कंपनी, आदि। 2008, यूरोपीय संघ की "क्वांटम क्रिप्टोग्राफी पर आधारित वैश्विक सुरक्षित संचार नेटवर्क विकास परियोजना" ने 7-नोड सुरक्षित संचार प्रदर्शन और सत्यापन नेटवर्क स्थापित किया।
2010 में, संयुक्त राज्य अमेरिका की टाइम पत्रिका ने "विस्फोटक समाचार" के कॉलम में "चीन के क्वांटम विज्ञान की छलांग" शीर्षक के साथ चीन के 16 किमी क्वांटम टेलीपोर्टेशन प्रयोग की सफलता की रिपोर्ट दी, जो दर्शाता है कि चीन दोनों देशों के बीच एक क्वांटम संचार नेटवर्क स्थापित कर सकता है। ज़मीन और उपग्रह [3]। 2010 में, जापान के राष्ट्रीय खुफिया और संचार अनुसंधान संस्थान और मित्सुबिशी इलेक्ट्रिक और एनईसी, स्विट्जरलैंड की आईडी क्वांटिफाइड, तोशिबा यूरोप लिमिटेड और ऑस्ट्रिया के सभी वियना ने टोक्यो में छह नोड्स मेट्रोपॉलिटन क्वांटम संचार नेटवर्क "टोक्यो क्यूकेडी नेटवर्क" की स्थापना की। नेटवर्क जापान और यूरोप में क्वांटम संचार प्रौद्योगिकी में उच्चतम स्तर के विकास वाले अनुसंधान संस्थानों और कंपनियों के नवीनतम शोध परिणामों पर केंद्रित है।

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