Про квантовые сети мы слышим все чаще, однако принцип их работы остается загадкой для абсолютного большинства людей. О том, для чего нужны квантовые сети и как резидент «Сколково» «СМАРТС-Кванттелеком» участвует в строительстве цифрового щита, читайте далее.
Путь от университетской лаборатории к партнерству с госкорпорациями
Не секрет, что большие технологические корпорации порой зарождаются в гаражах и небольших лабораториях. Так вышло и с компанией «СМАРТС-Кванттелеком». Изначально «СМАРТС-Кванттелеком» был проектом ученых-единомышленников, который появился в стенах лаборатории квантовой информатики Университета ИТМО. К 2014 году был создан лабораторный макет системы квантового распределения ключей на боковых частотах, что стало главным фактором для получения статуса резидента Фонда «Сколково». Благодаря упорной работе и постоянному совершенствованию системы удалось найти стратегического инвестора — АО «СМАРТС». Всего за несколько лет небольшой коллектив молодых ученых превратился в крупную компанию, которая сегодня реализует совместные проекты с ведущими госкорпорациями. В цифровую эпоху проблема безопасности и конфиденциальности данных стала одной из ключевых для бизнеса, различных отраслей экономики и даже целых государств.
Зачем нужна квантовая сеть
Появление полноценных квантовых компьютеров уже не считается чем-то невозможным. С каждым годом растет значимость исследований в области квантовых вычислений и коммуникаций для обеспечения суверенитета страны и цифровой безопасности общества. Преимущество технологии квантового распределения ключей в том, что она позволяет сформировать ключ шифрования между двумя удаленными пользователями таким образом, что потенциальный злоумышленник, пытающийся «подслушать» этот ключ, не может остаться незамеченным. Это возможно благодаря использованию в качестве носителей информации о ключе одиночных квантов света — фотонов. Злоумышленник не сможет скопировать состояния передаваемых фотонов — это противоречит законам квантовой физики. При попытке узнать состояния фотонов он нарушит процесс передачи, раскрыв тем самым себя. Алгоритмы системы дают возможность отследить нахождение в канале злоумышленника и предотвратить утечку информации.
Сформированный «квантовый ключ» далее используется в привычных устройствах, выполняющих процедуры шифрования передаваемых данных с применением этого ключа. Важен тот факт, что из систем квантового распределения ключей можно выстраивать совершенно разные топологии сетей. Например, магистральная топология обеспечивает защиту каналов связи абсолютно любой длины, а топология «Звезда» удобна при построении городских и региональных защищенных сетей связи. Видео, графика, аудио или текст — любой сетевой трафик передается на квантовых ключах в зашифрованном виде. При использовании нужных алгоритмов шифрования этот трафик невозможно расшифровать в принципе, даже с использованием квантового компьютера.
Инфраструктура определяет все
Оптические линии связи — это важный компонент современной телекоммуникационной инфраструктуры. Компании, создающие квантовое оборудование, определяют будущее отрасли. В контексте цифровой безопасности деятельность «СМАРТС-Кванттелеком» позволяет решить потребности как небольших учреждений, так и целых секторов экономики. Ключевое преимущество в том, что компания использует собственные разработки и технологии, что позволяет создавать уникальные решения.
Сергей Кынев, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник «СМАРТС-Кванттелеком»: «Преимущества наших систем квантовой связи заключаются в уникальных запатентованных методах генерации квантового сигнала на боковых частотах модулированного лазерного излучения. Данный метод зарекомендовал себя успешно как в реальных волоконно-оптических сетях магистральных операторов с учетом различных внешних воздействий, так и в экспериментальных атмосферных линиях».
Говоря простым языком, такие решения обеспечивают максимальную стабильность в процессе передачи информации, что является фундаментальным преимуществом для данной сферы. Основным заказчиком компании является ОАО «РЖД». Корпорация строит магистральную квантовую сеть на собственной волоконно-оптической инфраструктуре, протяженностью 1800 км. Это самая крупная магистральная квантовая сеть в Европе, которая работает на оборудовании «СМАРТС-Кванттелеком».
В число клиентов компании также входят субъекты критической инфраструктуры, операторы крупных государственных и частных информационных систем, финансовые учреждения. Благодаря решениям на основе технологии квантового распределения ключей от «СМАРТС-Кванттелеком» телекоммуникационные операторы могут предоставлять защищенный канал связи в качестве дополнительной услуги.
Сергей Кынев: «Мы активно работаем с ключевыми компаниями и участвуем в проектах по созданию отечественных волоконных спектральных фильтров, лавинных фотодиодов, электрооптических модуляторов и т. д. Совместно с Университетом ИТМО наша компания успешно завершила ОКР по заказу Минпромторга, направленный на создание системы квантового распределения ключей с максимальным количеством отечественных компонентов».
Квантовые маршруты от Санкт-Петербурга до Владивостока — это реальность завтрашнего дня
В ближайшие годы компания планирует реализовать целый ряд амбициозных проектов. В рамках дорожной карты развития квантовых коммуникаций, разработанной совместно с РЖД и утвержденной Правительством РФ, предполагается строительство квантовых сетей от Санкт-Петербурга до Владивостока. Также в «СМАРТС-Кванттелеком» нацелены на развитие локальных городских квантовых сетей и разработку собственных устройств фотоники, которые составляют важную часть устройств квантовой коммуникации.
