Квантовые коммуникации – технология будущего

Квантовые коммуникации – технология будущего

Эволюцию коммуникаций в последнее десятилетие невозможно объяснить без упоминания произошедших технологических достижений, которые открыли широкие возможности.

Квантовые коммуникации – это эволюция в телекоммуникационной отрасли, которая делает неуязвимой передачу информации в отличие от классических методов криптографии.

Принцип работы квантовых коммуникаций заключается в безопасной передаче информации на большие расстояния по оптоволоконным кабелям. Передаваемая информация шифруется алгоритмом распределения ключей исключающей возможность перехвата информации, потому что при попытке завладения информацией ключ искажается. Принципиальным отличием является то, что работа квантовых коммуникаций основана на других физических принципах, нежели ЭП. Кодирование информации выполняется в квантовые объекты «фотоны», в отличие от существующих методов классического крипто шифрования информации в сигнал высокой интенсивности. Шифрование и передача информации посредством квантовых коммуникаций происходит не математическим шифрованием, а физически за счёт передачи единичных фотонов.

Исследователи полагаю, что с приходом квантовых компьютеров традиционные средства шифрования могут стать уязвимыми из-за необходимости передачи меняющегося ключа по защищаемому каналу.

Координацией обширной программы по развитию технологий квантовых коммуникаций в России занимается ОАО «Российские железные дороги», при содействии Госкорпорации «Росатом» и Российского квантового центра. Основной целью программы является обеспечение лидерства России на международных технологических рынках в сфере квантовых коммуникаций.

Росстандарт утвердил шесть предварительных национальных стандартов: ПНСТ 830-2023 «Квантовые коммуникации. Термины и определения» (приказ от 11 июля 2023 года №23-пнст); ПНСТ 831-2023 «Квантовый интернет вещей. Общие положения» (приказ от 11 июля 2023 года №24-пнст); ПНСТ 832-2023 «Квантовый интернет вещей. Термины и определения» (приказ от 11 июля 2023 года №25-пнст); ПНСТ 906-2023 «Квантовый интернет вещей. Типовой программно-аппаратный комплекс, реализующий распределение квантово-защищенных ключей. Архитектура» (приказ от 29 декабря 2023 года №117-пнст); ПНСТ 907-2023 «Квантовый интернет вещей. Типовой программно-аппаратный комплекс, реализующий распределение квантово-защищенных ключей. Интерфейсы подключения» (приказ от 29 декабря 2023 года №118-пнст).

Тестовое апробирование квантовых линий связи началось в 2016 году. В 2021 году была сооружена квантовая линия связи между Москвой и Санкт-Петербургом, протяженностью 700 км., перейдя из опытной в промышленную эксплуатацию. В 2023 году выполнен участок Москва-Нижний Новгород, протяженностью 1147 км. В 2024 году было построено 3733 км квантовой сети, присоединены Сочи, Челябинск, Саратов, Самара, Екатеринбург и другие города, общая протяженность сетей составила более 7000 км. Имеются планы устройства квантовой связи от столицы к другим областным центрам страны.

Одними из первых участников тестового запуска проекта «межвузовской квантовой сети» стали ведущие отечественные ВУЗы страны: МГУ, ИТМО, МИСиС, ННГУ им. Н.И. Лобачевского, таким образом, в России складывается стартовая инфраструктура квантового образования. В настоящее время более 30 ВУЗов реализуют образовательные программы, в области квантовых коммуникаций, выводя тему на академический уровень.

Квантовые коммуникации откроют дверь научно-техническому прогрессу XXI века и позволят реализовать наиболее перспективные технологии и решения: квантового интернета, квантового банкинга, квантовой связи, квантовой памяти, квантовых сетей.

В средне-срочной перспективе квантовые коммуникации затронут деятельность расчетно-кассовых центров, сферу машиночитаемых доверенностей, блокчейна, метрологии, медицины, связи и найдет своё применение в выделенном сервисе. Высокий интерес к проекту квантовой связи уже проявили отечественные банки и операторы связи.

Как и любая новая технология, открывающая широкие перспективы тема квантовых коммуникаций остается дискуссионной у специалистов.