Все мы привыкли ругать РЖД, а оказывается, как минимум одно из их подразделений без лишнего внимания уже как несколько лет занимается очень полезным делом. Но давайте обо всем по порядку.
В данной госкорпорации где-то на рубеже 2018-2019 гг было создано и вполне успешно функционирует департамент квантовых коммуникаций.
В январе 2020 г. стало известно о планах РЖД вложить в развитие квантовых технологий в России 24,7 млрд руб., из которых 12,9 млрд руб. будут взяты из бюджета, 5,3 млрд руб. затратит сама госкомпания, а 6,5 млрд руб. будут привлечены из внебюджетных источников.
Исполнитель договора по итогам тендера должен разработать и изготовить экспериментальный стенд для отработки вышеупомянутой технологии. В том числе, он должен провести исследование возможности создания нового образца средств криптографической защиты информации на основе данного стенда. Работы должны быть закончены 28 апреля 2023 г.
Уже в 2021 году РЖД заказали разработку устройств квантовых коммуникаций для магистральных линий протяженности более 200 км за 300 млн руб. Сообщалось, что исполнитель в ходе работ должен ввести в эксплуатацию запатентованный опытный образец системы квантового распределения ключа шифрования до 31 июля 2024 г. Вместе с тем, РЖД также объявили 78-миллионный тендер на исследование возможности создания нового образца средств криптозащиты информации, включая изучение новых моделей угроз и нарушителя.
Согласно проекту «дорожной карты» РЖД, часть средств будет потрачена на квантовую сеть для 1000 абонентов, которая будет построена к 2024 г. По данным «Коммерсанта», в дальнейшем эта сеть будет предоставляться в аренду компаниям, интересующиеся средствами передачи данных, информацию в которых невозможно перехватить. В будущем на эту технологию могут обратить внимание госорганы, а также финансовые организации, в том числе банки.
Не одним подрядчиком единым...
В «дорожной карте» РЖД упомянут оператор связи «Ростелеком». Он входит в перечень ответственных исполнителей по организации национальных магистральных каналов квантовой коммуникации. Оператор заинтересован в использовании квантового шифрования для защиты собственных магистральных каналов. Помимо данной коллаборации известно и о том что в развитии этой технологии заинтересованы также Росатом и Ростех, тоже заключившие соглашение с Правительством России – они уже начали работу по направлениям «Квантовые вычисления» и «Квантовые сенсоры».
Стоит отметить, что над квантовыми сетями в России работают и другие компании. Как пишет «Коммерсант» компания СМАРТС, ранее владевшая активами сотовой связи в Поволжье, получила грант Российского фонда развития информационных технологий в размере 87 млн руб. на строительство магистральной квантовой сети от Самары до Сызрани. Гендиректор компании Елена Бибикова отметила, что строительство сери будет завершено до конца 2020 г.
В России также широко известны разработки систем квантовой связи «Российского квантового центра» (РКЦ), основанного в 2010 г. по инициативе двух выпускников МФТИ – Сергея Белоусова, создателя компаний Parallels и Acronis, и профессора Гарвардского университета Михаила Лукина. Работу в этом направлении центр ведет с 2014 г.
Проект был запущен при содействии Газпромбанка и Министерства образования и науки России при общей сумме инвестиций в размере 450 млн руб. Специально для работы над проектом была основана компания Qrate, директором которой стал Юрий Курочкин. В научной части проектом руководит профессор Александр Львовский.
В июне 2016 г. сотрудники РКЦ соединили квантовой связью два здания Газпромбанка в Москве. Аппаратной основой для внедрения квантовой защиты послужил стандартный оптоволоконный кабель. Длина линии составила 30,6 км, она протянулась от Коровьего вала до Новых Черемушек. Передача ключа оказывалась ошибочной всего в 5% случаев, что доказало возможность использования квантовой защиты в существующей инфраструктуре.
В мае 2017 г. специалистам РКЦ впервые в России удалось создать многоузловую гетерогенную квантовую сеть передачи данных. В ходе эксперимента была решена одна из проблем, возникающая при переносе лабораторных методов квантовой защиты в условия реальной инфраструктуры – ученые смогли применить одновременно два метода шифрования данных в одной сети.
Построенная исследователями сеть включала в себя три узла и два квантовых канала длиной 30 км и 15 км соответственно. На одном участке сети информация шифровалась путем поляризации фотонов, во втором была задействована их фаза. Метод кодирования с помощью поляризации был разработан в РКЦ.
Что готово на данный момент?
Возвращаясь же к проектам РЖД заявлено, что сама квантовая сеть будет базироваться на собственных магистральных оптоволоконных каналах РЖД, и к 2024 г. ее суммарная протяженность составит 10 тыс. км. Коммерциализация сети должна была начаться еще до конца 2021 г.
И вот 8 июня 2021 года Россия торжественно вступила в эпоху квантовых коммуникаций: между Москвой и Санкт-Петербургом состоялся первый в истории телемост с использованием нового типа защищенной связи, основанного на фундаментальных явлениях физики элементарных частиц. Участниками тестовой видеоконференции стали вице-премьер РФ Дмитрий Чернышенко, губернатор Санкт-Петербурга Александр Беглов и генеральный директор ОАО «Российские железные дороги» (РЖД) Олег Белозеров, компания которого по поручению правительства выступает национальным интегратором всех усилий и компетенций в области квантовых коммуникаций. Пилотный 700-километровый участок будущей разветвленной квантовой сети, построенный ОАО РЖД в сотрудничестве с Санкт-Петербургским университетом информационных технологий, механики и оптики, российскими компаниями «Специальный технологический центр», «СМАРТС-Кванттелеком» и «Амикон», стал вторым по протяженности в мире после китайской линии Шанхай—Пекин (ее длина — 2 тыс. км, построена в 2017 году).
Стандартизация в зарождающейся отрасли неизбежна
Об этом вышла неплохая статья в Ведомостях (ссылка). В конце августа 2022 года стало известно о решении Российских железных дорог (РЖД) заняться созданием стандартов для технологий квантовых коммуникаций и квантового интернета вещей (IoT). Реализацией проекта займется консорциум, в который кроме РЖД вошли Центры компетенций Национальной технологической инициативы (НТИ) на базе «Сколтеха», Технический комитет 194 «Кибер-физические системы» (ТК 194) и Технический комитет 26 «Криптографическая защита информации».
Как пишут «Ведомости» в номере от 25 августа 2022 года, уже разработаны первые редакции для двух стандартов в области квантовых коммуникаций и четырех стандартов в области квантового интернета вещей. Тексты проектов опубликованы на официальном сайте ТК 194, их подлинность газете подтвердил председатель технического комитета Никита Уткин.
Вместо итога стоит отметить что пусть и в довольно специфическом сегменте, но все-таки отечественная промышленность демонстрирует некоторые успехи. Все-таки вторая по протяженности в мире действующая линия с реалистичными планами увеличить общую протяженность в 10 раз буквально за пару лет и уже утвержденные стандарты для новой отрасли - это вам не шутки, а вполне реальное достижение.
