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장거리 또는 자유 공간 양자 통신에 얽힘 사용 방법

장거리 또는 자유 공간 양자 통신에 얽힘을 사용하려면 양자 채널을 설정하고 양자 정보를 전송하고 받기위한 몇 가지 주요 기술을 구현하는 것이 포함됩니다. 다음은 프로세스에 대한 일반적인 개요입니다.

1. 얽힘 생성 :

- 소스 위치에서 얽힌 입자 쌍, 일반적으로 광자를 생성합니다. 이는 자발적 파라 메트릭 하향 전환 또는 양자점 DOT 기반 소스와 같은 다양한 방법을 사용하여 달성 할 수 있습니다.

2. 양자 채널 설립 :

- 얽힌 입자를 장거리 또는 여유 공간을 통해 전송하기위한 양자 채널을 만듭니다. 이 채널은 광섬유 링크, 여유 공간의 대기 조건 또는 위성 기반 시스템 일 수 있습니다.

3. 인코딩 및 디코딩 :

- 얽힌 입자 중 하나 (신호 입자)에 양자 정보를 인코딩합니다.

- 수신 종료시, 다른 얽힌 입자 (아이들러 입자)를 인코딩 된 정보를 추출하는 보완적인 방법으로 측정하여 양자 정보를 해독하십시오.

4. 양자 오차 보정 :

- 양자 채널은 노이즈 및 디코 언에 취약하므로 전송에 오류가 발생할 수 있습니다. Quantum Error Correction (QEC)과 같은 양자 오차 보정 기술은 이러한 오류로부터 양자 정보를 보호하는 데 사용됩니다.

5. 양자 키 분포 (QKD) :

-얽힘 기반 QKD는 장거리 양자 커뮤니케이션을위한 널리 연구 된 응용 프로그램입니다. 먼 당사자간에 암호화 키를 안전하게 배포 할 수 있습니다.

6. 양자 리피터 :

- 매우 먼 거리에서 양자 리피터를 사용할 수 있습니다. 리피터는 얽힘 정화, 양자 메모리 저장 및 얽힘 교환을 수행하는 신뢰할 수있는 노드로 구성되어 양자 통신의 범위를 확장합니다.

7. 위성 기반 양자 통신 :

- 위성 플랫폼은 지상국 또는 위성간에 양자 통신 링크를 설정할 수있는 잠재력을 제공합니다. 얽힌 광자는 위성에서 지구로 또는 위성 사이에서 전염 될 수있어 안전하고 장거리 양자 통신을 가능하게합니다.

이러한 기술을 구현함으로써 얽힘은 상당한 거리 또는 자유 공간 채널을 통해 안전한 키 분포, 양자 순간 이동 및 기타 양자 정보 처리 작업을 포함한 장거리 양자 통신에 활용 될 수 있습니다. 그러나 실질적인 구현은 여전히 ​​광자 손실, 디코 언도 및 연구 개발의 활발한 영역 인 전송 중 양자 상태 유지와 같은 다양한 도전에 직면 해 있습니다.

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