ارتباط امن كوانتومي

Secure Quantum Communication

ارتباط امن و مخابرات امن يكي از مهم‌ترين موضوعاتي است كه امروزه زندگي بشر را به‌شدت تحت تاثير قرار داده است. در مخابرات، ارتباط و انتقال امن داده‌ها همواره دو نياز مهم امنيت و كارآيي وجود دارد. سيستم‌هاي كلاسيك به‌طور معمول يكي از اين دو نياز را تامين مي‌كنند و در تامين هر دو نياز با هم با مشكل روبه‌رو هستند. يكي از مسايلي كه در سيستم‌هاي ارتباطي كلاسيك وجود دارد، اشتراك كليد است كه به‌طور مستقيم با مفهوم امنيت سيستم در رابطه است. نظريه اطلاعات كوانتومي از جمله زمينه‌هاي جديدي است كه در آن مي‌توان به رفع مشكلات ارتباط امن كلاسيك اميدوار بود. محققان اميدوارند كه بتوانند با استفاده از ارتباطات امن كوانتومي و استفاده از مباني كوانتومي در نظريه اطلاعات (نظريه اطلاعات كوانتومي) به سيستم‌هايي با امنيت تضمين‌شده و كارآيي بالا براي انتقال داده‌ها دست يابند. در اين مقاله سعي داريم ضمن تشريح اجمالي مباني مكانيك كوانتومي و ارتباط آن با نظريه اطلاعات، تعريف كوتاهي از نظريه اطلاعات كوانتومي ارايه و به‌صورت خلاصه شرح دهيم كه اين نظريه چگونه مي‌تواند منجر به ظهور سيستم‌هاي ارتباطي با امنيت تضمين‌شده و كارآيي بالا شود. در اين مقاله علاوه‌بر اين موارد دو پروتكل كوانتومي شرح داده مي‌شوند. اين پروتكل‌ها كه براي توزيع كليد كوانتومي طراحي شده‌اند بر مبناي اصول و مفاهيم كوانتومي عمل مي‌كنند.

Secure communication and telecommunication are the most important topics which directly affect our modern life style. Security and efficiency are two main aspects in telecommunication which must be considered in data exchange. In classical communication, it is impossible to accomplish these aspects at the same time. In the other hand, secure key sharing plays a key role in secure communication, so the efficiency and security of key sharing is prominent in communication. Most likely, efficiency and security of classical communication will be handled by Quantum Information Theory. Scientifics believe that secure and efficient communication will be achieved by Quantum-key-distribution where the security is also proof-able in information theory. In this article, we illustrate quantum mechanics and its relation to information theory and describe Quantum Information Theory. Finally, we show how quantum information theory to prepare security and efficiency at the same time.