Интегрированная сеть сверхзащищённой квантовой связи
В Китае под руководством учёных из Университета науки и технологий Китая развёрнута первая в мире интегрированная сеть квантовой связи. Общая протяжённость сети достигает 4600 км. И это не просто оптический кабель от точки до точки, а полностью рабочая сеть из более чем 700 оптических сегментов и двумя станциями космической связи с передачей данных по спутниковым каналам. Проделана грандиозная работа, которая начинает работать на благо Китая.
К интегрированной сети квантовой связи уже подключено свыше 150 абонентов: банков, предприятий, госучреждений и других служб, которым нужна сверхзащищённая связь. От обычного шифрования данных квантовая связь отличается тем, что ключи передаются с помощью одиночных частиц, в данном случае - с помощью фотонов.
Перехват фотона невозможно сделать незаметно, поэтому о компрометации ключей (или об ошибке в передаче) сразу становится известно. Зашифрованные данные по каналам квантовой связи передаются только тогда, когда квантово распределённые ключи переданы без ошибок и признаков перехвата. Поэтому сегодня нет возможности взломать канал квантовой связи.
Первый успешный эксперимент по передаче данных с земли на спутник по каналу квантовой связи Китай осуществил в 2017 году. С того времени параметры квантовой сети были значительно улучшены. В частности, китайцы установили рекорд по передаче распределённых квантовых ключей на расстояние свыше 500 км, в чём помогла новая технология Twin-field QKD (TF-QKD). Вероятно, речь идёт о передаче данных без использования ретрансляторов. Также ускорен процесс генерации квантовых ключей для передачи по спутниковым каналам связи. Теперь ключи генерируются со скоростью 47,8 Кбит/с, что в 40 раз выше, чем предыдущая скорость.
Квантовая сеть - это система передачи данных, работающая по законам квантовой механики. В таких сетях обмен данными осуществляется при помощи кубитов. Это поляризованные фотоны, транслируемые по каналу оптической связи. Для того чтобы развернуть глобальные квантовые сети, покрывающие всю планету, как интернет, разработчикам и исследователям предстоит решить ряд трудностей. Например, определённую сложность вызывает передача фотонов на большие расстояния из-за их «хрупкости».
Множество существующих квантовых сетей разработаны для поддержки квантового распределения ключей (QKD) между классическими вычислительными средами. Такое применение квантовых сетей упрощает совместное использование секретного ключа шифрования между двумя сторонами. В отличие от классических алгоритмов распределения ключей, таких, как алгоритм обмена ключами Диффи-Хеллмана, квантовое распределение ключей обеспечивает безопасность через физические свойства, а не трудность математической задачи. Первый протокол квантового распределения ключей, BB84, был предложен Чарльзом Беннетом и Жилем Брассаром в 1984 году и был реализован во многих исследовательских квантовых сетях. В этом протоколе кубиты отправлены от одной стороны к другой через небезопасную квантовую сеть. Из-за свойств квантовой механики и теоремы о запрете клонирования, подслушивающий не может определить ключ, не будучи обнаруженным отправителем и получателем. В то время как протокол BB84 полагается на суперпозицию состояний кубита, чтобы обнаружить подслушивание, другие протоколы используют запутанные кубиты. Это протоколы E91, предложенный Артуром Экертом и BBM92, предложенный Чарльзом Беннетом, Жилем Брассаром и Дэвидом Мермином.
Холдинг «Швабе» госкорпорации «Ростех» присоединился к научно-исследовательскому проекту БРИКС по квантовым коммуникациям. Ученые России, Китая, Индии и ЮАР проведут совместные исследования и создадут межконтинентальный канал квантовой связи, который свяжет университеты - участники проекта в ЮАР и Китае. Протяженность канала составит более 10 тыс. км. По словам экспертов «Ростеха», подобный проект по своей масштабности и инновационным разработкам будет первым в истории.
К интегрированной сети квантовой связи уже подключено свыше 150 абонентов: банков, предприятий, госучреждений и других служб, которым нужна сверхзащищённая связь. От обычного шифрования данных квантовая связь отличается тем, что ключи передаются с помощью одиночных частиц, в данном случае - с помощью фотонов.
Перехват фотона невозможно сделать незаметно, поэтому о компрометации ключей (или об ошибке в передаче) сразу становится известно. Зашифрованные данные по каналам квантовой связи передаются только тогда, когда квантово распределённые ключи переданы без ошибок и признаков перехвата. Поэтому сегодня нет возможности взломать канал квантовой связи.
Первый успешный эксперимент по передаче данных с земли на спутник по каналу квантовой связи Китай осуществил в 2017 году. С того времени параметры квантовой сети были значительно улучшены. В частности, китайцы установили рекорд по передаче распределённых квантовых ключей на расстояние свыше 500 км, в чём помогла новая технология Twin-field QKD (TF-QKD). Вероятно, речь идёт о передаче данных без использования ретрансляторов. Также ускорен процесс генерации квантовых ключей для передачи по спутниковым каналам связи. Теперь ключи генерируются со скоростью 47,8 Кбит/с, что в 40 раз выше, чем предыдущая скорость.
Квантовая сеть - это система передачи данных, работающая по законам квантовой механики. В таких сетях обмен данными осуществляется при помощи кубитов. Это поляризованные фотоны, транслируемые по каналу оптической связи. Для того чтобы развернуть глобальные квантовые сети, покрывающие всю планету, как интернет, разработчикам и исследователям предстоит решить ряд трудностей. Например, определённую сложность вызывает передача фотонов на большие расстояния из-за их «хрупкости».
Множество существующих квантовых сетей разработаны для поддержки квантового распределения ключей (QKD) между классическими вычислительными средами. Такое применение квантовых сетей упрощает совместное использование секретного ключа шифрования между двумя сторонами. В отличие от классических алгоритмов распределения ключей, таких, как алгоритм обмена ключами Диффи-Хеллмана, квантовое распределение ключей обеспечивает безопасность через физические свойства, а не трудность математической задачи. Первый протокол квантового распределения ключей, BB84, был предложен Чарльзом Беннетом и Жилем Брассаром в 1984 году и был реализован во многих исследовательских квантовых сетях. В этом протоколе кубиты отправлены от одной стороны к другой через небезопасную квантовую сеть. Из-за свойств квантовой механики и теоремы о запрете клонирования, подслушивающий не может определить ключ, не будучи обнаруженным отправителем и получателем. В то время как протокол BB84 полагается на суперпозицию состояний кубита, чтобы обнаружить подслушивание, другие протоколы используют запутанные кубиты. Это протоколы E91, предложенный Артуром Экертом и BBM92, предложенный Чарльзом Беннетом, Жилем Брассаром и Дэвидом Мермином.
Холдинг «Швабе» госкорпорации «Ростех» присоединился к научно-исследовательскому проекту БРИКС по квантовым коммуникациям. Ученые России, Китая, Индии и ЮАР проведут совместные исследования и создадут межконтинентальный канал квантовой связи, который свяжет университеты - участники проекта в ЮАР и Китае. Протяженность канала составит более 10 тыс. км. По словам экспертов «Ростеха», подобный проект по своей масштабности и инновационным разработкам будет первым в истории.