22.09.2021, 13:40
Квантовая сеть с открытым доступом объединила университеты МТУСИ и МИСиС в Москве. Проект запустили участники консорциума Центра компетенций НТИ «Квантовые коммуникации» НИТУ «МИСиС». Квантовые каналы дают инновационный уровень защищенности, который, как ожидается, должен стать нормой в перспективе 5–10 лет в связи с появлением квантовых компьютеров.
Квантовые каналы и сети
Квантовый канал связи нужен отправителю и получателю зашифрованной информации для передачи ключей, которыми эта информация шифруется. Эта передача происходит методами, в основе которых лежат законы квантовой физики, отсюда и название. Передача происходит по протоколам передачи ключа, имеющим строгое математическое доказательство секретности.
Несколько квантовых каналов образуют сеть. Например, банк, у которого в городе более 10 офисов и сотня крупных клиентов, захотел связать свои офисы и каждого клиента между собой с помощью квантовых коммуникаций. Подключать каждого пользователя друг к другу ресурсоемкая задача. Поэтому, по аналогии с классическими сетями, сегодня возникают первые квантовые сети. С помощью сети ключ передается не напрямую пользователю, а через промежуточные узлы. Так гораздо выгоднее. Сети бывают открытые — для обучения, и коммерческие — для работы предприятий.
В чем смысл открытой квантовой сети
Открытая квантовая сеть демонстрирует всю суть технологии и позволяет увидеть, что перехватить квантовые ключи нельзя. Здесь можно лично убедиться, что в системе нет «черных ящиков», скорее наоборот — оборудование перед глазами, патенты в открытом доступе, даже есть научно-образовательный комплекс с лабораторными работами. Этого достаточно, чтобы понять, как работают квантовые коммуникации и осознать, что это самый совершенный способ избежания перехвата информации.
На рынке уже есть специалисты, которые разрабатывают системы квантовой криптографии, но остро не хватает людей, которые будут проектировать, строить и обслуживать квантовые сети. Открытая сеть позволяет студентам, магистрантам и сотрудникам компаний знакомиться с тем, как работают квантовые коммуникации.
Первая открытая межвузовская сеть построена между МТУСИ и НИТУ МИСиС. Ее запуск — важнейший первый шаг, где главное не терять импульс. Производственных мощностей у вендоров квантового оборудования достаточно, чтобы объединить десятки ВУЗов в течение одного года. Это был бы колоссальный рывок и уверенное первое место России в мировой квантовой отрасли.
Квантовые коммуникации во всех ведущих образовательных учреждениях — это и образовательное программы, и будущие новые научные открытия, и подготовка инфраструктуры для квантовых компьютеров, не говоря уже о поддержке производителей и их мотивации на доработку и обновление устройств.
Коммерческие квантовые сети
Коммерческие сети активно растут. Опыт строительства квантовых сетей в Китае говорит о том, что на горизонте нескольких лет мы сможем увидеть не только междугородние линии, но и разветвленные городские сети, услугами которых будут пользоваться банки, корпорации и крупные компании. Телеком-операторы интересуются темой, потому что тот, кто первый построит квантово-защищенную сеть, будет иметь неоспоримое конкурентное преимущество перед другими. У него уже будет новая инфраструктура и современные гарантии защиты для пользователей, что послужит триггером для конкурентов.
Что происходит в мире
Строительством квантовых сетей занимаются в разных странах. Самая масштабная квантовая сеть построена в Китае. Сначала была построена магистраль Пекин–Шанхай, затем подключили города Хэфэй и Джинам, после чего в каждом из этих городов развили собственные квантовые сети, к которым подключили конечных пользователей — организации. Таким образом получилась масштабная действующая квантовая сеть, где каждый отдельный пользователь может обмениваться квантово-защищенным ключом.
Параметры сравнения оборудования
Основные параметры сравнения квантового оборудования — скорость генерации ключа и максимальное расстояние между доверенными узлами (ограниченное законами физики расстояние до 120 км). Российская разработка компании QRate имеет характеристики на уровне глобальных лидеров и даже обходит швейцарскую компанию ID Quantique.
