Группа учёных из Казанского квантового центра КНИТУ-КАИ и Университета ИТМО запустили первую на территории России и СНГ многоузловую квантовую сеть. Они объединили сразу четыре точки, расположенные в разных районах Казани, с помощью квантовых каналов на базе действующей в городе телекоммуникационной инфраструктуры. Более того, для достижения этой цели использовались исключительно отечественные разработки, не уступающие по техническим характеристикам зарубежным аналогам. Квантовая сеть представляет собой тип коммуникационной связи, защищённой от взлома с помощью фундаментальных законов квантовой механики.
Любой из существующих математических алгоритмов шифрования уязвим к взлому. В случае с квантовой сетью безопасность передаваемых данных гарантирована фундаментальными законами квантовой физики. Носителями информации в таких каналах связи выступают одиночные фотоны. При попытке перехвата данных фотоны необратимо изменяются, а пользователи сразу же узнают о вторжении в сеть. Ожидается, что данная технология станет основой для будущей сетевой инфраструктуры. Это также позволит создать защищённую связь между устройствами Интернета вещей.
«Данный проект создаёт базу для развития национальной инфраструктуры квантовых коммуникаций. Разрабатываемая технология ляжет в основу распределённых защищенных сетей нового поколения: если раньше операторы обеспечивали исключительно доставку данных, то теперь они смогут предоставлять клиентам и сервисы защищённой передачи данных, формируя многопользовательскую доверенную среду. Это будет достигнуто с помощью масштабирования предлагаемого нами решения и формирования стандартов в области квантовой связи. Дальнейшие планы развития казанской сети идут в двух направлениях: во-первых, совершенствование параметров квантового канала (скорости, дальности и других), а во-вторых, стыковка и развитие на его основе самых разных информационных сервисов — от центров обработки данных и систем, обеспечивающих бесперебойную работу различных объектов городского хозяйства, до мобильной связи и, например, мессенджеров», — рассказал руководитель лаборатории квантовой информатики международного института фотоники и оптоинформатики Университета ИТМО и лаборатории практической квантовой криптографии Казанского квантового центра Артур Глейм.
«Наш союз с Университетом ИТМО очень удачен и основан на общих научных интересах. Исходная система передачи квантового ключа была сделана в Санкт-Петербурге, мы же помогаем её усовершенствовать. Лаборатория КНИТУ-КАИ уже больше 15 лет занимается квантовой памятью, но нашим разработкам нужно было найти и практическое применение, а коллегам из Университета ИТМО требовалась квантовая память для осуществления коммуникаций на большие расстояния. Уже два года мы плотно сотрудничаем. В дальнейшем мы планируем создать репитер (усилитель сигнала, который сохраняет квантовое состояние и передает его по каналу, что позволяет увеличивать дальность связи) и сертифицировать сеть. Ежедневно мы проводим технические испытания сети, улучшаем маршрутизацию, стабилизируем аппаратуру», — отметил директор Казанского квантового центра КНИТУ-КАИ Сергей Моисеев.
«Подобные единичные разработки существуют и за рубежом, но отечественные потребители могут получить преимущество по стоимости и доступности технической поддержки напрямую от российских разработчиков. Уровень использования оптических каналов связи в будущем значительно возрастет, что открывает широкие перспективы применения технологии на практике. Использование квантового шифрования повысит уровень информационной безопасности на национальном уровне», — прокомментировал директор по информатизации и новым технологиям «Таттелеком» Альберт Яковлев.
Стоит отметить, что с 2014 года в России уже несколько раз запускали квантовую сеть, но во всех случаях это была связь между двумя точками. По словам казанских исследователей, создание многоузловой квантовой сети требует совершенно других технических решений.
