ક્વોન્ટમ કોમ્યુનિકેશન ટેકનોલોજીનો સિદ્ધાંત અને પ્રગતિ

ક્વોન્ટમ કોમ્યુનિકેશન એ ક્વોન્ટમ ઇન્ફર્મેશન ટેકનોલોજીનો કેન્દ્રિય ભાગ છે. તેમાં સંપૂર્ણ ગુપ્તતા, મોટી સંચાર ક્ષમતા, ઝડપી ટ્રાન્સમિશન ગતિ વગેરેના ફાયદા છે. તે એવા ચોક્કસ કાર્યો પૂર્ણ કરી શકે છે જે શાસ્ત્રીય સંચાર પ્રાપ્ત કરી શકતા નથી. ક્વોન્ટમ કોમ્યુનિકેશન ખાનગી કી સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરી શકે છે, જેને સુરક્ષિત સંચારની વાસ્તવિક સમજને સમજવા માટે સમજી શકાતી નથી, તેથી ક્વોન્ટમ કોમ્યુનિકેશન વિશ્વમાં વિજ્ઞાન અને ટેકનોલોજીનો મોખરે બની ગયું છે. ક્વોન્ટમ કોમ્યુનિકેશન માહિતીના અસરકારક પ્રસારણને સાકાર કરવા માટે ક્વોન્ટમ સ્ટેટનો ઉપયોગ માહિતી તત્વ તરીકે કરે છે. ટેલિફોન અને ઓપ્ટિકલ કોમ્યુનિકેશન પછી સંદેશાવ્યવહારના ઇતિહાસમાં આ બીજી ક્રાંતિ છે.

ક્વોન્ટમ કોમ્યુનિકેશનના મુખ્ય ઘટકો:

ક્વોન્ટમ ગુપ્ત કી વિતરણ:

ક્વોન્ટમ સિક્રેટ કી વિતરણનો ઉપયોગ ગુપ્ત સામગ્રી પ્રસારિત કરવા માટે થતો નથી. તેમ છતાં, તે સાઇફર બુક સ્થાપિત કરવા અને વાતચીત કરવા માટે છે, એટલે કે, વ્યક્તિગત સંદેશાવ્યવહારની બંને બાજુઓને ખાનગી કી સોંપવા માટે, જેને સામાન્ય રીતે ક્વોન્ટમ ક્રિપ્ટોગ્રાફી સંદેશાવ્યવહાર તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
૧૯૮૪માં, યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સના બેનેટ અને કેનેડાના બ્રાસઆર્ટે BB84 પ્રોટોકોલનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો, જે ગુપ્ત ચાવીઓના ઉત્પાદન અને સલામત વિતરણને સાકાર કરવા માટે પ્રકાશના ધ્રુવીકરણ લાક્ષણિકતાઓનો ઉપયોગ કરીને ક્વોન્ટમ સ્થિતિઓને એન્કોડ કરવા માટે માહિતી વાહક તરીકે ક્વોન્ટમ બિટ્સનો ઉપયોગ કરે છે. ૧૯૯૨માં, બેનેટે સરળ પ્રવાહ અને અર્ધ કાર્યક્ષમતા સાથે બે નોનઓર્થોગોનલ ક્વોન્ટમ સ્થિતિઓ પર આધારિત B92 પ્રોટોકોલનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો. આ બંને યોજનાઓ ઓર્થોગોનલ અને નોનઓર્થોગોનલ સિંગલ ક્વોન્ટમ સ્થિતિઓના એક અથવા વધુ સેટ પર આધારિત છે. છેલ્લે, ૧૯૯૧માં, યુકેના એકર્ટે બે-કણ મહત્તમ ગૂંચવણ સ્થિતિ, એટલે કે EPR જોડી પર આધારિત E91 નો પ્રસ્તાવ મૂક્યો.
૧૯૯૮ માં, BB84 પ્રોટોકોલમાં ચાર ધ્રુવીકરણ સ્થિતિઓ અને ડાબા અને યોગ્ય પરિભ્રમણથી બનેલા ત્રણ સંયોજિત પાયા પર ધ્રુવીકરણ પસંદગી માટે બીજી છ-અવસ્થા ક્વોન્ટમ સંચાર યોજનાનો પ્રસ્તાવ મૂકવામાં આવ્યો હતો. BB84 પ્રોટોકોલ એક સલામત નિર્ણાયક વિતરણ પદ્ધતિ સાબિત થયો છે, જે અત્યાર સુધી કોઈ દ્વારા તોડવામાં આવ્યો નથી. ક્વોન્ટમ અનિશ્ચિતતા અને ક્વોન્ટમ નોન-ક્લોનિંગનો સિદ્ધાંત તેની સંપૂર્ણ સુરક્ષા સુનિશ્ચિત કરે છે. તેથી, EPR પ્રોટોકોલનું આવશ્યક સૈદ્ધાંતિક મૂલ્ય છે. તે ફસાયેલા ક્વોન્ટમ સ્થિતિને સુરક્ષિત ક્વોન્ટમ સંચાર સાથે જોડે છે અને સુરક્ષિત ક્વોન્ટમ સંચાર માટે એક નવો માર્ગ ખોલે છે.

ક્વોન્ટમ ટેલિપોર્ટેશન:

૧૯૯૩માં છ દેશોના બેનેટ અને અન્ય વૈજ્ઞાનિકો દ્વારા પ્રસ્તાવિત ક્વોન્ટમ ટેલિપોર્ટેશનનો સિદ્ધાંત એક શુદ્ધ ક્વોન્ટમ ટ્રાન્સમિશન મોડ છે જે અજાણી ક્વોન્ટમ સ્થિતિને પ્રસારિત કરવા માટે બે-કણોની મહત્તમ ફસાયેલી સ્થિતિની ચેનલનો ઉપયોગ કરે છે, અને ટેલિપોર્ટેશનનો સફળતા દર ૧૦૦% સુધી પહોંચશે [૨].
૧૯૯૯ માં, ઑસ્ટ્રિયાના એ. ઝીલિંગર જૂથે પ્રયોગશાળામાં ક્વોન્ટમ ટેલિપોર્ટેશનના સિદ્ધાંતની પ્રથમ પ્રાયોગિક ચકાસણી પૂર્ણ કરી. ઘણી ફિલ્મોમાં, આવી વાર્તા ઘણીવાર દેખાય છે: એક રહસ્યમય આકૃતિ અચાનક એક જગ્યાએ અદૃશ્ય થઈ જાય છે અને અચાનક તે જગ્યાએ દેખાય છે. જોકે, કારણ કે ક્વોન્ટમ ટેલિપોર્ટેશન ક્વોન્ટમ નોન-ક્લોનિંગના સિદ્ધાંત અને ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સમાં હાઇઝનબર્ગ અનિશ્ચિતતાનું ઉલ્લંઘન કરે છે, તે શાસ્ત્રીય સંદેશાવ્યવહારમાં માત્ર એક પ્રકારની વિજ્ઞાન સાહિત્ય છે.
જોકે, ક્વોન્ટમ કોમ્યુનિકેશનમાં ક્વોન્ટમ એન્ટેંગલમેન્ટનો અસાધારણ ખ્યાલ રજૂ કરવામાં આવ્યો છે, જે મૂળની અજાણી ક્વોન્ટમ સ્થિતિ માહિતીને બે ભાગોમાં વિભાજિત કરે છે: ક્વોન્ટમ માહિતી અને શાસ્ત્રીય માહિતી, જે આ અદ્ભુત ચમત્કારને શક્ય બનાવે છે. ક્વોન્ટમ માહિતી એ માપન પ્રક્રિયામાં કાઢવામાં ન આવતી માહિતી છે, અને શાસ્ત્રીય માહિતી એ મૂળ માપન છે.

ક્વોન્ટમ કોમ્યુનિકેશનમાં પ્રગતિ:

૧૯૯૪ થી, ક્વોન્ટમ કમ્યુનિકેશન ધીમે ધીમે પ્રાયોગિક તબક્કામાં પ્રવેશ્યું છે અને વ્યવહારુ ધ્યેય તરફ આગળ વધી રહ્યું છે, જે ઉત્તમ વિકાસ મૂલ્ય અને આર્થિક લાભો ધરાવે છે. ૧૯૯૭ માં, એક યુવાન ચીની વૈજ્ઞાનિક પાન જિયાનવેઈ અને એક ડચ વૈજ્ઞાનિક બો મીસ્ટરે અજાણ્યા ક્વોન્ટમ અવસ્થાઓના દૂરસ્થ પ્રસારણનો પ્રયોગ કર્યો અને તેને સાકાર કર્યો.
એપ્રિલ 2004 માં, સોરેનસેન અને અન્યોએ ક્વોન્ટમ એન્ટેન્ગલમેન્ટ ડિસ્ટ્રિબ્યુશનનો ઉપયોગ કરીને પ્રથમ વખત બેંકો વચ્ચે 1.45 કિમી ડેટા ટ્રાન્સમિશનનો અનુભવ કર્યો, જે પ્રયોગશાળાથી એપ્લિકેશન સ્ટેજ સુધી ક્વોન્ટમ કોમ્યુનિકેશનને ચિહ્નિત કરે છે. હાલમાં, ક્વોન્ટમ કોમ્યુનિકેશન ટેકનોલોજીએ સરકારો, ઉદ્યોગો અને શિક્ષણવિદોનું નોંધપાત્ર ધ્યાન ખેંચ્યું છે. કેટલીક પ્રખ્યાત આંતરરાષ્ટ્રીય કંપનીઓ પણ ક્વોન્ટમ માહિતીના વ્યાપારીકરણને સક્રિયપણે વિકસાવી રહી છે, જેમ કે બ્રિટિશ ટેલિફોન અને ટેલિગ્રાફ કંપની, બેલ, IBM, યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં at & T પ્રયોગશાળાઓ, જાપાનમાં તોશિબા કંપની, જર્મનીમાં સિમેન્સ કંપની, વગેરે. વધુમાં, 2008 માં, યુરોપિયન યુનિયનના "ક્વોન્ટમ ક્રિપ્ટોગ્રાફી પર આધારિત વૈશ્વિક સુરક્ષિત સંચાર નેટવર્ક વિકાસ પ્રોજેક્ટ" એ 7-નોડ સુરક્ષિત સંચાર પ્રદર્શન અને ચકાસણી નેટવર્ક સ્થાપિત કર્યું.
2010 માં, યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સના ટાઇમ મેગેઝિને "વિસ્ફોટક સમાચાર" ના કોલમમાં "ચીનના ક્વોન્ટમ વિજ્ઞાનની છલાંગ" શીર્ષક સાથે ચીનના 16 કિમી ક્વોન્ટમ ટેલિપોર્ટેશન પ્રયોગની સફળતાનો અહેવાલ આપ્યો હતો, જે દર્શાવે છે કે ચીન જમીન અને ઉપગ્રહ વચ્ચે ક્વોન્ટમ કોમ્યુનિકેશન નેટવર્ક સ્થાપિત કરી શકે છે [3]. 2010 માં, જાપાનની રાષ્ટ્રીય ગુપ્તચર અને સંચાર સંશોધન સંસ્થા અને મિત્સુબિશી ઇલેક્ટ્રિક અને NEC, સ્વિટ્ઝર્લૅન્ડના ID ક્વોન્ટિફાઇડ, તોશિબા યુરોપ લિમિટેડ અને ઑસ્ટ્રિયાના બધા વિયેનાએ ટોક્યોમાં છ નોડ્સ મેટ્રોપોલિટન ક્વોન્ટમ કોમ્યુનિકેશન નેટવર્ક "ટોક્યો QKD નેટવર્ક" ની સ્થાપના કરી. આ નેટવર્ક જાપાન અને યુરોપમાં ક્વોન્ટમ કોમ્યુનિકેશન ટેકનોલોજીમાં ઉચ્ચતમ સ્તરના વિકાસ સાથે સંશોધન સંસ્થાઓ અને કંપનીઓના નવીનતમ સંશોધન પરિણામો પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે.

ચીનના "સિલિકોન વેલી" - બેઇજિંગ ઝોંગગુઆનકુનમાં સ્થિત બેઇજિંગ રોફિયા ઓપ્ટોઇલેક્ટ્રોનિક્સ કંપની લિમિટેડ, એક ઉચ્ચ-તકનીકી સાહસ છે જે સ્થાનિક અને વિદેશી સંશોધન સંસ્થાઓ, સંશોધન સંસ્થાઓ, યુનિવર્સિટીઓ અને એન્ટરપ્રાઇઝ વૈજ્ઞાનિક સંશોધન કર્મચારીઓને સેવા આપવા માટે સમર્પિત છે. અમારી કંપની મુખ્યત્વે સ્વતંત્ર સંશોધન અને વિકાસ, ડિઝાઇન, ઉત્પાદન, ઓપ્ટોઇલેક્ટ્રોનિક ઉત્પાદનોના વેચાણમાં રોકાયેલી છે અને વૈજ્ઞાનિક સંશોધકો અને ઔદ્યોગિક ઇજનેરો માટે નવીન ઉકેલો અને વ્યાવસાયિક, વ્યક્તિગત સેવાઓ પ્રદાન કરે છે. વર્ષોથી સ્વતંત્ર નવીનતા પછી, તેણે ફોટોઇલેક્ટ્રિક ઉત્પાદનોની એક સમૃદ્ધ અને સંપૂર્ણ શ્રેણી બનાવી છે, જેનો વ્યાપકપણે મ્યુનિસિપલ, લશ્કરી, પરિવહન, ઇલેક્ટ્રિક પાવર, ફાઇનાન્સ, શિક્ષણ, તબીબી અને અન્ય ઉદ્યોગોમાં ઉપયોગ થાય છે.

અમે તમારા સહયોગની રાહ જોઈ રહ્યા છીએ!