Truyền th&ocirc;ng lượng tử l&agrave; một lĩnh vực vật l&yacute; lượng tử được &aacute;p dụng li&ecirc;n quan chặt chẽ đến việc xử l&yacute; th&ocirc;ng tin lượng tử v&agrave; dịch chuyển lượng tử. Ứng dụng th&uacute; vị nhất của n&oacute; l&agrave; bảo vệ c&aacute;c k&ecirc;nh th&ocirc;ng tin chống lại nghe l&eacute;n bằng phương tiện m&atilde; h&oacute;a lượng tử. 
<img src="https://tek4.vn/public_files/dec51733-b173-412d-8f55-9fade27aec46" alt="" width="700" height="394" />
Ứng dụng m&atilde; h&oacute;a lượng tử nổi tiếng v&agrave; ph&aacute;t triển nhất l&agrave; ph&acirc;n phối kh&oacute;a lượng tử (QKD). QKD m&ocirc; tả việc sử dụng c&aacute;c hiệu ứng cơ học lượng tử để thực hiện c&aacute;c t&aacute;c vụ m&atilde; h&oacute;a hoặc ph&aacute; vỡ c&aacute;c hệ thống mật m&atilde;. <span title="The principle of operation of a QKD system is quite straightforward: two parties (Alice and Bob) use single photons that are randomly polarized to states representing ones and zeroes to transmit a series of random number sequences that are used as keys in cryptographic communications.">Nguy&ecirc;n tắc hoạt động của hệ QKD kh&aacute; đơn giản: hai b&ecirc;n (Alice v&agrave; Bob) sử dụng c&aacute;c photon đơn lẻ được ph&acirc;n cực ngẫu nhi&ecirc;n th&agrave;nh c&aacute;c trạng th&aacute;i đại diện cho c&aacute;c số 1 v&agrave; c&aacute;c số 0 để truyền một chuỗi c&aacute;c số ngẫu nhi&ecirc;n được sử dụng l&agrave;m kh&oacute;a trong truyền th&ocirc;ng mật m&atilde;. Cả hai trạm được li&ecirc;n kết với nhau bằng một k&ecirc;nh lượng tử v&agrave; một k&ecirc;nh cổ điển. Alice tạo ra một d&ograve;ng qubit ngẫu nhi&ecirc;n được gửi qua k&ecirc;nh lượng tử. <span title="Upon reception of the stream Bob and Alice &mdash; using the classical channel &mdash; perform classical operations to check if an eavesdroper has tried to extract information on the qubits stream.">Khi tiếp nhận luồng Bob v&agrave; Alice - sử dụng k&ecirc;nh cổ điển - thực hiện c&aacute;c thao t&aacute;c cổ điển để kiểm tra xem c&oacute; tồn tại một kẻ nghe trộm đ&atilde; cố gắng tr&iacute;ch xuất th&ocirc;ng tin tr&ecirc;n luồng qubit hay kh&ocirc;ng. Sự hiện diện của một kẻ nghe trộm được tiết lộ bởi sự tương quan kh&ocirc;ng ho&agrave;n hảo giữa hai danh s&aacute;ch c&aacute;c bit thu được sau khi truyền c&aacute;c qubit giữa bộ ph&aacute;t v&agrave; bộ thu. Một th&agrave;nh phần quan trọng của hầu hết tất cả c&aacute;c lược đồ m&atilde; h&oacute;a l&agrave; c&aacute;c số ngẫu nhi&ecirc;n thực sự c&oacute; thể được tạo ra từ c&aacute;c phương tiện quang học lượng tử.
<img src="https://tek4.vn/public_files/7dd62d64-6850-4fba-8ca5-92763c4a7a3c" alt="" width="700" height="422" />
<span title="In a typical QKD setup, the photons are generated by a single photon source, encoded into binary values (i.e. representing &quot;0&quot; and &quot;1&quot;) and then transmitted to the receiver either via optical fibres or in free space.">Trong một thiết lập QKD điển h&igrave;nh, c&aacute;c photon được tạo ra bởi một nguồn photon đơn lẻ, được m&atilde; h&oacute;a th&agrave;nh c&aacute;c gi&aacute; trị nhị ph&acirc;n (tức l&agrave; đại diện cho "0" v&agrave; "1") v&agrave; sau đ&oacute; được truyền tới m&aacute;y thu qua c&aacute;p quang hoặc trong kh&ocirc;ng gian. Người nhận sau đ&oacute; giải m&atilde; trạng th&aacute;i của c&aacute;c photon v&agrave; ph&aacute;t hiện ch&uacute;ng bằng c&aacute;ch sử dụng c&aacute;c đầu d&ograve; nhạy photon đơn lẻ v&agrave; c&aacute;c thiết bị điện tử gắn thẻ theo thời gian. C&oacute; một số phương ph&aacute;p m&atilde; h&oacute;a v&agrave; giải m&atilde; c&aacute;c photon:
<ul>
<li style="text-align: justify;">Th&ocirc;ng qua ph&acirc;n cực: th&ocirc;ng tin nhị ph&acirc;n "1" hoặc "0" được x&aacute;c định bằng sự ph&acirc;n cực của c&aacute;c photon đơn lẻ, v&iacute; dụ: nhị ph&acirc;n "0" tương quan với photon ph&acirc;n cực theo chiều ngang v&agrave; nhị ph&acirc;n "1" với photon ph&acirc;n cực theo chiều dọc</li>
</ul>
<img src="https://tek4.vn/public_files/496f9126-0332-4f38-be80-9275bd97865a" alt="" width="700" height="236" />
<ul>
<li style="text-align: justify;"><span title="via the phase, which requires the use of a interferometer system: the phase difference &Delta;&phi; = &phi;Alice - &phi;Bob of the two interferometers is then used for encoding the binary values, e.g.">Th&ocirc;ng qua pha, y&ecirc;u cầu sử dụng hệ thống giao thoa kế: ch&ecirc;nh lệch pha &Delta;&phi; = &phi;Alice - &phi;Bob của hai giao thoa kế sau đ&oacute; được sử dụng để m&atilde; h&oacute;a c&aacute;c gi&aacute; trị nhị ph&acirc;n, v&iacute; dụ: ch&ecirc;nh lệch pha &Delta;&phi; = 0 tương quan với số nhị ph&acirc;n "0" v&agrave; sai lệch pha &Delta;&phi; = &pi; tương quan với nhị ph&acirc;n "1"</li>
</ul>
<img src="https://tek4.vn/public_files/3458a459-7589-47a8-a065-7e5057dd96cf" alt="" width="700" height="256" />
<ul>
<li style="text-align: justify;">Th&ocirc;ng qua c&aacute;c photon bị vướng v&iacute;u, đ&ograve;i hỏi một người gửi c&aacute;c cặp photon vướng v&iacute;u v&agrave; hai m&aacute;y thu (Alice v&agrave; Bob) đều được trang bị một bộ ph&acirc;n cực. Alice v&agrave; Bob đặt hai g&oacute;c tại m&aacute;y quay ph&acirc;n cực tương ứng một c&aacute;ch ngẫu nhi&ecirc;n. Nếu c&aacute;c g&oacute;c của Alice v&agrave; Bob khớp nhau, cả hai photon hoạt động giống hệt nhau ở bộ t&aacute;ch ch&ugrave;m tia, tức l&agrave; ch&uacute;ng được truyền thẳng (nhị ph&acirc;n "1") hoặc được phản xạ (nhị ph&acirc;n "0").</li>
</ul>
<img src="https://tek4.vn/public_files/ca36b004-f5a7-4c6f-be7a-3f03d4fb479a" alt="" width="700" height="563" />
H&atilde;y c&ugrave;ng theo d&otilde;i c&aacute;c b&agrave;i viết kh&aacute;c về t&iacute;nh to&aacute;n lượng tử tại chuy&ecirc;n mục "<a href="https://tek4.vn/chuyen-muc/tinh-toan-luong-tu/">T&iacute;nh to&aacute;n lượng tử</a>" n&agrave;y. V&agrave; đừng qu&ecirc;n để lại b&igrave;nh luận b&ecirc;n dưới nh&eacute;.
&nbsp;

Admin

Truyền thông lượng tử

Cùng tác giả

Admin

Có liên quan