Система квантовой связи Российский патент 2024 года по МПК H04B10/70 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к системам передачи информации, а именно к системам, использующим для передачи явление квантовой запутанности.

Уровень техники

Из существующего уровня техники известны оптические системы связи, имеющие на передающей стороне лазер и модулятор, а на приемной стороне фотодетектор и демодулятор [1, 2]. Приемная и передающая стороны при этом могут быть связаны как оптоволоконным кабелем, так и пространством, свободным от препятствий для света.

Недостатком таких систем связи является то, что для передачи сигналов необходимо наличие какой-либо физической среды распространения сигналов, непосредственно связывающей приемную и передающую стороны, что ограничивает или полностью исключает мобильность приемной и передающей сторон.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является квантово-механическая система связи, характеризующаяся тем, что для передачи данных используются пространственно конгруэнтные идентичные источники волновых ψ-функций, расположенные на приемной и передающей сторонах и выполняющие роль канала связи [1]. На передающей стороне выполняется модуляция источника волновой ψ-функции в зависимости от передаваемого сигнала, а на приемной стороне происходит демодуляция изменений состояния идентичного источника волновой ψ-функции. При этом упомянутая система является мобильной, поскольку не нуждается в физической среде распространения сигналов, связывающих приемную и передающую сторону.

Недостатком упомянутой системы является сложность конгруэнтного расположения источников волновых ψ-функций, поскольку качество сигнала, обнаруживаемого на приемнике, напрямую зависит от точности расположения источников волновых ψ-функций.

Раскрытие изобретения

Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в создании мобильной системы квантовой связи (системы связи на основе квантовой запутанности), в которой задержки при передаче данных не зависят от взаимного пространственного расположения абонентов.

Требуемый технический результат заключается в повышении качества связи за счет передачи данных с использованием эффекта квантовой запутанности электронов, «запертых» в электронных центрах окраски термолюминесцентных кристаллов.

Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что, согласно изобретению, предлагается система квантовой связи, состоящая из первой приемо-передающей станции 1 квантовой связи и второй приемо-передающей станции 2 квантовой связи, которые выполнены идентичными и между которыми осуществляется нелокальная квантовая связь 3,

причем первая приемо-передающая станция квантовой связи содержит

первый компьютер, выступающий в роли первого источника и получателя информации,

первый модулятор,

первый демодулятор

и первый оптический блок,

в состав которого входят первый лазер малой мощности, первый фотодетектор, первая заглушающая свет преграда, приспособленная для поглощения лишнего света, и первое ядро квантовой связи, выполненное в виде термолюминесцентного кристалла, при этом выход первого компьютера через первый модулятор и вход первого оптического блока соединен со входом первого лазера малой мощности, выход первого фотодетектора через выход первого оптического блока соединен со входом первого компьютера, первый луч света, излучаемый первым лазером малой мощности, сориентирован на первое ядро квантовой связи, первая заглушающая свет преграда сориентирована для приема остаточного луча света, прошедшего через первое ядро квантовой связи, а первый фотодетектор сориентирован для приема света, рассеиваемого первым квантовым ядром; причем вторая приемо-передающая станция квантовой связи содержит

второй компьютер, выступающий в роли второго источника и

получателя информации,

второй модулятор,

второй демодулятор

и второй оптический блок,

в состав которого входят второй лазер малой мощности, второй фотодетектор, вторая заглушающая свет преграда, приспособленная для поглощения лишнего света, и второе ядро квантовой связи, выполненное в виде термолюминесцентного кристалла, при этом выход второго компьютера через второй модулятор и вход второго оптического блока соединен со входом второго лазера малой мощности, выход второго фотодетектора через выход второго оптического блока соединен со входом второго компьютера; второй луч света, излучаемый вторым лазером малой мощности, сориентирован на второе ядро квантовой связи, вторая заглушающая свет преграда сориентирована для приема остаточного луча света, прошедшего через второе ядро квантовой связи, а второй фотодетектор сориентирован для приема света, рассеиваемого вторым квантовым ядром;

а термолюминесцентные кристаллы первого ядра квантовой связи первой приемо-передающей станции и второго ядра квантовой связи второй приемо-передающей станции содержат квантово-запутанные электронные центры окраски,

которая выполнена с возможностью того, что сообщения, поступающие от компьютера передающей стороны, передаются посредством импульсного, в соответствии с двоичными символами «0» или «1», облучения лучом света на передающей стороне ядра квантовой связи передающей стороны и непрерывного облучения лучом света на приемной стороне ядра квантовой связи приемной стороны, с измерением на приемной стороне длительности рассеивания света ядром квантовой связи приемной стороны, которое производится при помощи фотодетектора приемной стороны,

причем в качестве передающей стороны может служить любая из двух приемо-передающих станций квантовой связи, в то время как другая приемо-передающая станция квантовой связи при этом будет служить в качестве приемной стороны.

В предлагаемой системе квантовой связи для формирования квантово-механически запутанных электронных центров окраски термолюминесцентные кристаллы первого ядра квантовой связи первой приемо-передающей станции 1 квантовой связи и второго ядра квантовой связи второй приемо-передающей станции 2 квантовой связи предварительно одновременно и совместно облучены квантово-запутанными рентгеновскими или гамма-квантами с целью создания запутанных ловушек (электронных центров окраски) в смежных термолюминесцентных кристаллах для соответственно первого ядра квантовой связи и второго ядра квантовой связи.

Кроме того, первый фотодетектор и второй фотодетектор могут быть сориентированы перпендикулярно соответственно первому лучу света и второму лучу света, излучаемым соответственно первым лазером малой мощности и вторым лазером малой мощности, для приема света, рассеиваемого соответственно первым ядром квантовой связи и вторым ядром квантовой связи.

В свою очередь, первая заглушающая свет первая преграда 105 и вторая заглушающая свет преграда 205 могут быть размещены перпендикулярно соответственно первому остаточному лучу 107 света и второму остаточному лучу 207 света, прошедшим через соответственно первое ядро 102 квантовой связи и второе ядро 202 квантовой связи.

Предлагаемое ППУ квантовой связи может быть использовано для осуществления связи между абонентами в полудуплексном режиме, описанном в многочисленных источниках, например, в [4]. При этом предлагаемое ППУ квантовой связи может быть использовано и для передачи, и для приема информации.

Краткое описание чертежей

Сущность предлагаемой системы поясняется чертежами, на которых изображены:

на фиг.1 - структурная схема системы связи;

на фиг.2 - последовательность операций (блок-схема алгоритма) развертывания системы квантовой связи;

на фиг.3 - последовательность операций (блок-схема алгоритма) передачи информации при осуществления квантовой связи в предлагаемой системе квантовой связи.

Осуществление изобретения

Теоретические предпосылки. В 1935 г. Эйнштейн, Подольский и Розен написали статью [5], в которой поставили под сомнение истинность концепции запутывания, следующей из теории квантовой механики, и предположили существование "скрытых переменных" для объяснения запутывания. В 1962 г. Дж. С. Белл математически показал [4], что эксперименты могли бы показать истинность предсказаний квантовой механики, что впоследствии и было неоднократно подтверждено экспериментами [7, 8, 8].

Известен эксперимент [10] с двумя пространственно разделенными TLD-кристаллами (кристаллами для термолюминесцентной дозиметрии), находящимися в Батон-Руж, Луизиана (США) и Живарлэ (Франция) на расстоянии 8182 км. TLD-кристаллы одновременно и совместно были облучены рентгеновским излучением с целью создания запутанных ловушек (электронных центров окраски) в смежных кристаллах. Один из этих кристаллов был затем отправлен в Батон-Руж, а его запутанный партнер остался в Живарлэ. Подогрев кристалла, находящегося в Батон-Руж, производился в соответствии с температурой другого запутанного с первым кристалла, которая фотоумножителем измерялась в Живарлэ и была равна температуре окружающей среды. Были получены, в силу квантовых корреляций запутанных состояний электронов центров окраски, сигналы при нарастании, а затем убывании температуры, вследствие отключения подогревающего устройства в Батон-Руж. Момент, когда в Батон-Руж был достигнут максимум температуры TLD, точно соответствовал моменту максимума корреляции сигнала фотоэлектронного умножителя, записанного в Живарлэ. Экспериментальным путем выяснилось, что свет небольшой интенсивности не вызывает декогеренции, способной разрушить связи (квантовую корреляцию) между запутанными электронными центрами окраски, поскольку TLD-кристаллы, совместно облученные за несколько месяцев до описываемого эксперимента, генерировали интенсивный отклик. Отметим, что в [10] также упоминалось о возможности использования для той же цели облучения гамма-квантами.

Этот эксперимент представляет собой практическое проявление феномена запутывания в квантовой механике:

- Две частицы называют запутанными, когда они испущены одновременно и обладают общей волновой функцией, например, фотоны, испущенные ядром или электроном, причем фотоны временно интерферируют между собой. Такие частицы являются квантово коррелированными, взаимосвязанными, так что взаимодействие с одной из них немедленно "чувствуется" запутанным партнером.

- Запутывание между двумя частицами (фотонами) может быть переключено на две другие частицы (электроны).

- Запутанные частицы, такие, как электроны, могут "сохраняться" в ионных или примесных ловушках (центрах окраски) и оставаться изолированными от влияния декогеренции со стороны окружения ловушек в течение значительных промежутков времени.

Центрами окраски являются примесные атомы и ионы (ловушки, дефекты), захватившие электрон или дырку, в результате чего изменяются полоса поглощения вещества и его окраска. Первоначально термин "центры окраски" относился только к так называемым F-центрам, обнаруженным впервые в 30-х гг.20 в. в кристаллах галогенидов щелочных металлов и представляющих собой анионные вакансии, захватившие электрон. В дальнейшем под центрами окраски стали понимать любые точечные дефекты, поглощающие свет вне области собственного поглощения, - катионные и анионные вакансии, междоузельные ионы, а также примесные атомы и ионы, захватившие электрон и поэтому называющиеся электронными центрами окраски. Центры окраски обнаруживаются во многих неорганических кристаллах и стеклах, а также в природных минералах [11].

В рамках микроскопического подхода (теория Лоренца) для света существует поляризация электрически упругого смещения. В процессе вынужденных (под действием падающей световой волны) колебаний электронов с частотой вынуждающей силы, периодически изменяются дипольные электрические моменты атомов, частота которых тоже равна вынуждающей силе. Под действием этой силы (оптические, валентные) электроны атомов вещества совершают вынужденные гармонические колебания (осциллируют) с частотой падающей волны, излучая при этом вторичные волны (свет) с теми же параметрами [12].

Описание устройства (дизайна) системы квантовой связи. На чертеже (фиг.1) представлена структурная схема предлагаемой системы квантовой связи, в основе работы которой лежит использование явление квантовой запутанности.

В состав системы входят: первая приемо-передающая станция 1 квантовой связи и вторая приемо-передающая станция 2 квантовой связи, которые выполнены идентичными и между которыми осуществляется нелокальная квантовая связь, показанная на чертеже пунктирной линией 3.

Первая приемо-передающая станция 1 квантовой связи содержит

первый компьютер 111, выступающий в роли первого источника и получателя информации,

первый модулятор 110,

первый демодулятор 109

и первый оптический блок 101,

в состав которого входят первый лазер 103 малой мощности, первый фото детектор 104, первая заглушающая свет преграда 105, приспособленная для поглощения лишнего света, и первое ядро 102 квантовой связи, выполненное в виде термолюминесцентного кристалла,

при этом выход первого компьютера 111 через первый модулятор 110 и вход первого оптического блока 101 соединен со входом первого лазера 103 малой мощности, выход первого фотодетектора 104 через выход первого оптического блока 101 соединен со входом первого компьютера 111,

первый луч 106 света, излучаемый первым лазером 103 малой мощности, сориентирован на первое ядро 102 квантовой связи, первая заглушающая свет преграда 105 сориентирована для приема остаточного луча 107 света, прошедшего через первое ядро 102 квантовой связи, а первый фотодетектор 104 сориентирован для приема света 108, рассеиваемого первым квантовым ядром 102.

Вторая приемо-передающая станция 2 квантовой связи содержит

второй компьютер 211, выступающий в роли второго источника и получателя информации,

второй модулятор 210,

второй демодулятор 209

и второй оптический блок 201,

в состав которого входят второй лазер 203 малой мощности, второй фотодетектор 204, вторая заглушающая свет преграда 205, приспособленная для поглощения лишнего света, и второе ядро 202 квантовой связи, выполненное в виде термолюминесцентного кристалла,

при этом выход второго компьютера 211 через второй модулятор 210 и вход второго оптического блока 201 соединен со входом второго лазера 203 малой мощности, выход второго фотодетектора 204 через выход второго оптического блока 201 соединен со входом второго компьютера 211;

второй луч 206 света, излучаемый вторым лазером 203 малой мощности, сориентирован на второе ядро 202 квантовой связи, вторая заглушающая свет преграда 205 сориентирована для приема остаточного луча 207 света, прошедшего через второе ядро 202 квантовой связи, а второй фотодетектор 204 сориентирован для приема света 208, рассеиваемого вторым квантовым ядром 202.

Главными элементами предлагаемой системы квантовой связи можно назвать первое ядро 102 квантовой связи первой приемо-передающей станции 1 квантовой связи и второе ядро 202 квантовой связи второй приемо-передающей станции 2 квантовой связи, которые выполнены в виде термолюминесцентных кристаллов, содержащих квантово-запутанные электронные центры окраски.

Предлагаемая система квантовой связи выполнена с возможностью того, что сообщения, поступающие от компьютера передающей стороны, передаются посредством импульсного, в соответствии с двоичными символами «1» или «0», облучения лучом света на передающей стороне одного из ядер 102 и 202 квантовой связи и непрерывного облучения лучом света на приемной стороне другого из ядер 102 и 202 квантовой связи, с измерением на приемной стороне длительности рассеивания света ядром квантовой связи приемной стороны, которое производится при помощи фотодетектора приемной стороны.

Причем в качестве передающей стороны может служить любая из двух приемо-передающих станций (1 или 2) квантовой связи, в то время как вторая приемо-передающая станция квантовой связи при этом будет служить в качестве приемной стороны.

В предлагаемой системе квантовой связи для формирования квантово-механически запутанных электронных центров окраски термолюминесцентные кристаллы первого ядра 102 квантовой связи первой приемо-передающей станции 1 квантовой связи и второго ядра 202 квантовой связи второй приемо-передающей станции 2 квантовой связи предварительно одновременно и совместно облучены квантово-запутанными рентгеновскими или гамма-квантами с целью создания запутанных ловушек (электронных центров окраски) в смежных термолюминесцентных кристаллах для соответственно первого ядра 102 квантовой связи и второго 202 ядра квантовой связи.

Кроме того, первый фотодетектор 104 и второй фотодетектор 204 могут быть сориентированы перпендикулярно соответственно первому лучу 106 света и второму лучу 206 света, излучаемым соответственно первым лазером 103 малой мощности и вторым лазером 203 малой мощности, для приема соответственно света 108 и света 208, рассеиваемого соответственно первым ядром 102 квантовой связи и вторым ядром 202 квантовой связи.

В свою очередь, первая заглушающая свет преграда 105 и вторая заглушающая свет преграда 205 могут быть размещены перпендикулярно соответственно первому остаточному лучу 107 света и второму остаточному лучу 207 света, прошедшим через соответственно первое ядро 102 квантовой связи и второе ядро 202 квантовой связи.

Также на фиг.1 показаны первое и второе приемо-передающие устройства соответственно 112 и 212.

На этом чертеже показаны 3 различных вида связи:

- традиционная электрическая связь - сплошная одинарная линия;

- традиционная оптическая связь - сплошная двойная стрелка, при этом излучаемые источниками - лазерами 103, 203 малой мощности лучи света показаны стрелками 106, 206 соответственно, рассеянный квантово-механически запутанными электронными центрами окраски свет показан стрелками 108, 208, а остаточные лучи света (вторичные волны, создаваемые термолюминесцентными кристаллами при падении на них лучей света от соответствующего источника и прошедшие сквозь него) показаны стрелками 107 и 207;

- нелокальная квантовая связь - пунктирная линия между первым и вторым ядрами 102 и 202 квантовой связи, между которыми осуществляется нелокальная квантовая связь, обусловленная запутанностью электронных центров окраски термолюминесцентных кристаллов, входящих в состав первого и второго ядер 102 и 202 квантовой связи.

Описание работы предлагаемой системы связи. На фиг.2 представлена последовательность операций (блок-схема алгоритма) развертывания технических средств системы квантовой связи, результатом выполнения которых является создание системы связи с двумя квантово-запутанными термолюминесцентными кристаллами. Реализация такой последовательности операций позволяет сформировать запутанность таких частиц, как электроны, при этом, как отмечалось выше, запутанные электроны могут "сохраняться" в ионных или примесных ловушках (центрах окраски) и оставаться изолированными от влияния декогеренции со стороны окружения ловушек в течение значительных промежутков времени.

Для уяснения сути предлагаемой системы связи в качестве примера рассмотрим ситуацию, когда необходимо передать информацию от первого компьютера 111 ко второму компьютеру 211, т.е. когда первый компьютер 111 является передающей, а второй компьютер 211 - приемной стороной.

Рассмотрим случай, когда в предлагаемой системе квантовой связи не нужно передавать никакую информацию. Источник, в качестве которого выступает второй лазер 203 малой мощности (фиг.1), излучает второй луч 206 света в непрерывном режиме. Этот свет, поступая на термолюминесцентный кристалл второго ядра 202 квантовой связи, вызывает в нем поляризацию электрически упругого смещения электронов электронных центров окраски, квантово-механически запутанных с электронными центрами окраски кристалла в первом ядре 102 квантовой связи. В процессе вынужденных (под действием падающей световой волны) колебаний электронов с частотой вынуждающей силы, периодически изменяются дипольные электрические моменты центров окраски, частота которых тоже равна частоте вынуждающей силы, излучающих вследствие этого свет с теми же параметрами, т.е. с той же частотой фотонов и в том же направлении. Тем самым от второго фотодетектора 204, расположенного перпендикулярно направлению распространения второго луча 206 света, какие-либо сигналы отсутствуют.

Из-за несовершенства кристаллической структуры - наличия неоднородностей и примесей - незначительная часть света из второго луча 206 света неизбежно рассеивается. Этот рассеянный свет необходимо рассматривать в качестве паразитного шума и, следовательно, его необходимо отфильтровать, что достигается соответствующей настройкой чувствительности второго фотодетектора 204.

Пусть теперь в предлагаемой системе квантовой связи нужно передать двоичный символ информации. Если источник, в качество которого выступает первый лазер 103 малой мощности, излучит короткий импульс первым лучом 106 света, что соответствует передаваемому двоичному символу, например, «0», или более длинный импульс первым лучом 106 света, соответствующий передаваемому двоичному символу «1», то под действием этого первого луча 106 света в термолюминесцентном кристалле второго ядра 102 квантовой связи возникает поляризация электрически упругого смещения электронов центров окраски. Поскольку запутанные между термолюминесцентными кристаллами первого и второго ядер 104 и 204 квантовой связи электронные центры окраски описываются единой волновой функцией, то и направления поляризации электрически упругого смещения электронов последних, в силу законов квантовой механики, не могут быть независимыми друг от друга. Поэтому направления света, излучаемого электронными центрами окраски в термолюминесцентных кристаллах первого и второго ядер 104 и 204 квантовой связи, будут отличаться из-за инвариантности относительно поворотов системы координат, от направления первого и второго лучей 106 и 206 света, излучаемых источниками в виде первого и второго лазеров 103 и 203 малой мощности.

Другими словами, на время (которое и определяет, каким будет двоичный символ - «0» или «1») прохождения первого луча 106 света по термолюминесцентному кристаллу первого ядра 102 квантовой связи, интенсивность рассеивания второго луча 206 света термолюминесцентным кристаллом второго ядра 202 квантовой связи, которое приводит к появлению света 208 (рассеянного термолюминесцентным кристаллом второго ядра 202 квантовой связи), повысится. Вследствие этого свет 208, рассеянный термолюминесцентным кристаллом второго ядра 202 квантовой связи, попадает на второй фотодетектор 204. Второй фотодетектор 204 реагирует на него (из-за более высокой его интенсивности по сравнению с паразитным шумом), как на полезный сигнал. Длительность такого полезного сигнала в точности равна длительности рассеивания квантово-механически запутанными электронными центрами окраски в термолюминесцентном кристалле второго ядра 202 квантовой связи, падающего на него второго луча 206 света с формированием света 208 (рассеянного термолюминесцентным кристаллом второго ядра 202 квантовой связи), а значит и в точности равна длительности прохождения первого луча 106 света по термолюминесцентному кристаллу первого ядра 102 квантовой связи, т.е., согласно передаваемому двоичному символу «0» или «1».

Вышеописанная последовательность операций (блок-схема алгоритма) передачи информации при осуществлении квантовой связи с помощью предлагаемой системы проиллюстрирована на фиг.3.

Что касается переключения направления передачи информации в системе квантовой связи, работающей в полудуплексном режиме, то отметим, что этому вопросу посвящено много литературы, в частности, в [4, 13].

Таким образом, достигается требуемый технический результат, который заключается в повышении качества связи за счет передачи данных с использованием эффекта квантовой запутанности электронов, «запертых» в электронных центрах окраски термолюминесцентных кристаллов.

Источники информации

1. Патент RU 2106749 C1, Н04В 10/02 (2006.01), 03.10.1998. Космическая оптическая линия связи между двумя объектами.

2. Патент RU 2116700 C1, Н04В 14/00 (2006.01), Н04В 1/707 (2006.01), 27.07.1998. Устройство связи.

3. Патент RU 2231226 C1, Н04В 10/30 (2006.01), 20.06.2004. Квантово-механическая система связи ПАНКОМ.

4. Cowley J. Communications and Networking: An Introduction. - Springer, 2006. - P. 8-9.

5. Einstein A., Podolsky В., Rosen N. Can Quantum-Mechanical Description of Physical Reality Be Considered Complete? // Phys. Rev., 1935, vol. 47. - P. 777-780.

6. Bell J.S. Speakable and Unspeakable in Quantum Mechanics, New York, Cambridge University Press, 1993.

7. Aspect A. Trois tests experimentaux desinegalites de Bell par mesure de correlation de polarisation de photons, Doctoral Dissertation, universite Paris-Orsay, 1983.

8. Jennewein Т., Weihs G., Jian-Wei P., Zeilinger A. Experimental Nonlocality Proof of Quantum Teleportation and Entanglement Swapping // Phys. Rev. Lett., 2002, vol. 88.

9. Bowen W.P., Lam P.K., Ralph T.C. Biased EPR Entanglement and Its Application to Teleportation // Journal of Modern Optics, 2002.

10. Desbrandes, R., Van Gent, D. Intercontinental quantum liaisons between entangled electrons in ion traps of thermoluminescent crystals, 2006.

11. Непомнящих А.И., Раджабов E.A., Егранов A.B. Центры окраски и люминесценция кристаллов LiF // Академия наук СССР. Сибирское отделение институт геохимии им. Академика А.П. Виноградова, 1984.

12. Либенсон М.Н., Яковлев Е.Б., Шандыбина Г.Д. Взаимодействие лазерного излучения с веществом // Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики, Санкт-Петербург, 2005.

13. Гольдштейн Б.С. Сигнализация в сетях связи. Том. 1. - М: Радио и связь, 1998. - 423 с.

Изобретение относится к системам передачи информации, а именно к системам, использующим для передачи явление квантовой запутанности. Технический результат заключается в повышении качества связи за счет передачи данных с использованием эффекта квантовой запутанности электронов, «запертых» в электронных центрах окраски термолюминесцентных кристаллов. В системе квантовой связи используется принцип квантовой связи, включающий импульсное, в соответствии с двоичными символами «1» или «0», световое облучение на передающей стороне и непрерывное световое облучение на приемной стороне двух пространственно-разделенных термолюминесцентных кристаллов, содержащих квантово-механически запутанные между ними электронные центры окраски, с возможностью измерения на приемной стороне длительности света, выделяемого из упомянутого светового облучения согласно передаваемым двоичным символам «1» или «0», с измерением на приемной стороне длительности рассеивания квантово-механически запутанными электронными центрами окраски света, приемная сторона и передающая сторона которого выполнены с возможностью двусторонней связи в полудуплексном режиме. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Система квантовой связи, состоящая из первой приемо-передающей станции квантовой связи и второй приемо-передающей станции квантовой связи, которые выполнены идентичными, причем первая приемо-передающая станция квантовой связи содержит первый компьютер, выступающий в роли первого источника и получателя информации, первый модулятор, первый демодулятор и первый оптический блок, в состав которого входят первый лазер малой мощности, первый фотодетектор, первая заглушающая свет преграда, приспособленная для поглощения лишнего света, и первое ядро квантовой связи, выполненное в виде термолюминесцентного кристалла, при этом выход первого компьютера через первый модулятор и вход первого оптического блока соединен с входом первого лазера малой мощности, выход первого фотодетектора через выход первого оптического блока соединен с входом первого компьютера, первый луч света, излучаемый первым лазером малой мощности, сориентирован на первое ядро квантовой связи, первая заглушающая свет преграда сориентирована для приема остаточного луча света, прошедшего через первое ядро квантовой связи, а первый фотодетектор сориентирован для приема света, рассеиваемого первым квантовым ядром, причем вторая приемо-передающая станция квантовой связи содержит второй компьютер, выступающий в роли второго источника и получателя информации, второй модулятор, второй демодулятор и второй оптический блок, в состав которого входят второй лазер малой мощности, второй фотодетектор, вторая заглушающая свет преграда, приспособленная для поглощения лишнего света, и второе ядро квантовой связи, выполненное в виде термолюминесцентного кристалла, при этом выход второго компьютера через второй модулятор и вход второго оптического блока соединен с входом второго лазера малой мощности, выход второго фотодетектора через выход второго оптического блока соединен с входом второго компьютера, второй луч света, излучаемый вторым лазером малой мощности, сориентирован на второе ядро квантовой связи, вторая заглушающая свет преграда сориентирована для приема остаточного луча света, прошедшего через второе ядро квантовой связи, а второй фотодетектор сориентирован для приема света, рассеиваемого вторым квантовым ядром, а термолюминесцентные кристаллы первого ядра квантовой связи первой приемо-передающей станции и второго ядра квантовой связи второй приемо-передающей станции содержат квантово-запутанные электронные центры окраски, которая выполнена с возможностью того, что сообщения, поступающие от компьютера передающей стороны, передаются посредством импульсного, в соответствии с двоичными символами «0» или «1», облучения лучом света на передающей стороне ядра квантовой связи передающей стороны и непрерывного облучения лучом света на приемной стороне ядра квантовой связи приемной стороны, с измерением на приемной стороне длительности рассеивания света ядром квантовой связи приемной стороны, которое производится при помощи фотодетектора приемной стороны, причем в качестве передающей стороны может служить любая из двух приемо-передающих станций квантовой связи, в то время как вторая приемо-передающая станция квантовой связи при этом будет служить в качестве приемной стороны.

2. Система квантовой связи по п. 1, отличающаяся тем, что для формирования квантово-механически запутанных электронных центров окраски термолюминесцентные кристаллы первого ядра квантовой связи первой приемо-передающей станции квантовой связи и второго ядра квантовой связи второй приемо-передающей станции квантовой связи предварительно одновременно и совместно облучены квантово-запутанными рентгеновскими или гамма-квантами с целью создания запутанных ловушек (электронных центров окраски) в смежных термолюминесцентных кристаллах для соответственно первого ядра квантовой связи и второго ядра квантовой связи.

3. Система квантовой связи по п. 1, отличающаяся тем, что первый фотодетектор и второй фотодетектор сориентированы перпендикулярно соответственно первому лучу света и второму лучу света, излучаемым соответственно первым лазером малой мощности и вторым лазером малой мощности, для приема света, рассеиваемого соответственно первым ядром квантовой связи и вторым ядром квантовой связи.

4. Система квантовой связи по п. 1, отличающаяся тем, что первая заглушающая свет преграда и вторая заглушающая свет преграда размещены перпендикулярно соответственно первому остаточному лучу света и второму остаточному лучу света, прошедшим через соответственно первое ядро квантовой связи и второе ядро квантовой связи.