Центр технологий квантовых коммуникаций ОАО «РЖД» (ЦТКК) выполняет ключевую роль в продвижении и внедрении передовых научных разработок в области квантовой защиты связи. На базе центра действует лаборатория, размещённая в кластере «Ломоносов». Её задачи включают инжиниринг отраслевых решений, координацию процессов производства и испытаний оборудования, а также развитие инфраструктуры квантовых сетей.
Испытательный полигон
Одним из главных преимуществ Центра является наличие испытательного полигона, моделирующего реальные условия эксплуатации сетей. Это позволяет тестировать оборудование в лабораторной среде с использованием полного спектра измерительных средств. Производители (вендоры) могут направлять оборудование в лабораторию для предварительных испытаний и вносить изменения по их результатам.
«С самого начала функционирования лаборатории ее отличает
высочайший уровень компетенций в области квантовых коммуникаций, а также тесное сотрудничество с производителями оборудования. Наши эксперты обладают комплексным пониманием этапов работы – от требований к оборудованию до его установки и обслуживания. Это позволяет производителям более гибко адаптироваться под нужды клиентов», — отметил Юрий Вахтомин, заместитель начальника Центра технологий квантовых коммуникаций ОАО «РЖД».
Оборудование и стенды
В ЦТКК проходят испытания полного комплекта оборудования, установленного на магистральной квантовой сети (МКС). Лаборатория оснащена всеми необходимыми средствами для реализации научно-технических задач и содержит несколько специализированных учебно-демонстрационных стендов. Среди них:
- стенды для отработки спектрального уплотнения квантовых каналов;
- стенды для пусконаладочных работ;
- стенды для испытаний новых протоколов квантового распределения ключей: на запутанных состояниях (разработка МГУ имени М.В. Ломоносова) и на непрерывных переменных (разработка университета ИТМО).
В лаборатории отрабатываются режимы функционирования сети и
моделируются нештатные ситуации, которые могут возникать в процессе
эксплуатации сети. Специалисты центра имеют возможность быстро получать
обратную связь от службы эксплуатации, что позволяет не только проводить
научные исследования, но и решать эксплуатационные задачи на
магистральной квантовой сети. В сложных и нештатных ситуациях оперативно
формируются команды для анализа, моделирования и предотвращения
повторного возникновения проблем.
«Суммарная протяженность волоконных линий испытательного полигона
составляет почти 200 километров. Кластер «Ломоносов», где находится
лаборатория, Главный вычислительный центр ОАО «РЖД» и центр квантовых технологий МГУ последовательно соединены оптическими волокнами. Кроме того, за нами закреплены еще два участка по направлению Москва – Нижний Новгород: до станций Перово и Железнодорожная», — пояснил Дмитрий Сысоев, заместитель начальника отдела по взаимодействию с научным комплексом ОАО «РЖД».
Научные исследования
Специалисты ЦТКК проводят испытания перспективных образцов
оборудования, а также моделей, которые уже используются на квантовых
сетях, и перспективных образцов оборудования после завершения
научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ. Например, одно
из исследований направлено на выявление условий возникновения паразитной
засветки в волокне квантового канала. В определенных условиях излучение
из соседних волокон оптоволоконного кабеля может проникать в волокно,
по которому передаются фотоны квантового канала. В лаборатории провели
обширный анализ возможных причин такого явления и выработали
рекомендации по монтажу оптических кабелей. Данный подход обеспечит
стабильную работу сети с максимальной гарантией и будет внедряться в
работу линейных подразделений МКС.
Также в ЦТКК испытываются импортозамещённые высокодобротные волоконно-оптические фильтры. Параллельно ведутся переговоры с производителями, планирующими интеграцию этих компонентов в системы квантового распределения ключей. Это способствует снижению зависимости от импортных решений в оптической компонентной базе.
Обучение и подготовка кадров
Центр выполняет функцию образовательного кластера в области квантовых технологий. Без новых специалистов развитие
высокотехнологичного направления «Квантовые коммуникации» невозможно.
Поэтому практико-ориентированное обучение студентов вузов и колледжей
стало одним из основных направлений просветительской деятельности ЦТКК.
Здесь уже создана и реализуется программа обучающих семинаров, в рамках
которых студенты не только приобретают теоретические знания в области
квантовых коммуникаций, но и закрепляют их на практике. Студенты работают с оборудованием разных производителей, участвуют в решении кейсов и получают навыки, востребованные в отрасли.
ЦТКК взаимодействует с университетами и колледжами, формируя запрос на компетенции и помогая адаптировать образовательные программы под потребности реального сектора.
«Такие подходы важны для обучения студентов, поскольку позволяют
им попасть в реальную рабочую среду. Это чрезвычайно важно, ведь на
практике учащийся видит, как полученные знания находят применение в
жизни. Подобные семинары – это очень полезный и мотивирующий формат
обучения, дающий реальный опыт. Мы также принимаем студентов на
производственную практику, чтобы после ее окончания они могли остаться работать в центре», — рассказал Олег Радченко, начальник Центра технологий квантовых коммуникаций филиала ОАО «РЖД».