РКЦ запустил первую в России сеть квантовой защищенной связи

Ученые Российского квантового центра построили и испытали первую в России многоузловую гетерогенную квантовую сеть передачи данных. В данной разработке используются одновременно два метода кодирования информации, что позволяет приспособить квантовые методы защиты к существующим криптографическим платформам. Статья с результатами эксперимента, который проводился на городской оптоволоконной сети, выложена на сервере препринтов arXiv.org.

«Методы квантовой защиты данных хорошо отработаны в лабораторных условиях, но при переносе их на существующую телекоммуникационную и криптографическую инфраструктуру возникает множество проблем, в частности при использовании реальных городских линий связи. В нашем эксперименте нам удалось успешно решить одну из них — использование в одной сети двух разных методов кодирования информации», — говорит один из авторов исследования, научный сотрудник РКЦ Алексей Федоров.

Квантовые сети передачи данных могут решить неустранимую уязвимость современных криптографических систем — обязательную передачу ключа, который может перехватить злоумышленник. Для обмена данными в рамках этой технологии используются одиночные фотоны, состояния которых безвозвратно меняются, как только кто-то попытается их «прочитать». Поэтому незаметно «подслушать» информацию, которая передается по этим каналам, невозможно.

Ученые РКЦ создали квантовую сеть, состоящую из трех узлов и двух квантовых каналов, связанных друг с другом «доверенным повторителем». Квантовая защищенная связь сама по себе может быть установлена только напрямую между двумя точками. Если сеть имеет сложную структуру, то квантовые участки сети необходимо связывать друг с другом узлами с повторителями, в которых используются классические методы обработки данных. «Демонстрационные эксперименты по квантовым коммуникациям в сетевом режиме проводятся на линиях «Газпромбанка». В будущем именно сетевые решения позволят наилучшим образом раскрыть потенциал квантовых коммуникаций», — подчеркивает генеральный директор РКЦ Руслан Юнусов.

Оба квантовых канала сети были созданы на участках обычных оптоволоконных сетей в Москве, один из них имел длину 30 километров, второй — 15 километров. На первом из участков данные кодировались с помощью поляризации фотонов, на втором — в их фазе.

Алексей Федоров подчеркивает, что применение двух методов кодирования в рамках одной сети позволяет использовать для обработки и шифрования данных уже существующие программные решения и платформы, избавляет от необходимости разрабатывать новые продукты, а просто встраивать квантовые каналы в существующую телекоммуникационную инфраструктуру. «Каждая из схем кодирования обладает своим преимуществом. В частности, разработанная нами поляризационная схема очень перспективна с точки зрения миниатюризации устройств квантовых коммуникации», — сообщает руководитель группы квантовых коммуникаций РКЦ Юрий Курочкин.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.