Квантовая сеть: мощнейшая защита по законам физики

© Фото : Пресс-служба Университета ИТМОНастройка системы квантовой коммуникации, ИТМОНастройка системы квантовой коммуникации, ИТМО

МОСКВА, 13 мая — РИА Новости, Кирилл Иванов. Санкт-петербургский Университет ИТМО и Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева – КАИ объявили о запуске первой в России и СНГ многоузловой квантовой сети в Казани. Разработчики показали, как работает макет "квантового телефона", защищенного от перехвата информации с помощью квантовых методов. На вопросы "РИА Наука" ответил один из создателей квантовых сетей в России, сотрудник  Университета ИТМО и Казанского квантового центра, кандидат технических наук  — Артур Глейм.

© Фото : Пресс-служба Университета ИТМОРуководитель лабораторий квантовой коммуникации Университета ИТМО и Казанского квантового центра Артур Глейм
Руководитель лабораторий квантовой коммуникации Университета ИТМО и Казанского квантового центра Артур Глейм

Система квантовой связи, созданная в университете ИТМО и КАИ
Российские физики запустили в Казани первый "квантовый телефон"
Артур, расскажите, пожалуйста, каковы принципы квантовой связи, и чем обусловлена ее абсолютная защищенность?

— Современные технологии квантовой оптики и квантовой физики позволяют создавать такие сети, в которых перехватить информацию физически невозможно. Это достигается за счет того, что при передаче данных используются предельно малые порции энергии – кванты. Они неделимы, меньше физически не бывает, а попытка подслушивания в линии их разрушает. На этом принципе можно построить защищенную коммуникационную линию, в которой перехватить информацию невозможно на уровне физического предела. Сама природа запрещает это сделать!

© Фото : Пресс-служба Университета ИТМОСверхпроводниковая система детектирования одиночных фотонов фирмы Scontel, датчик сверху показывает рабочую температуру внутри криостата, в который опущен детектор (2,5 К)
Сверхпроводниковая система детектирования одиночных фотонов фирмы Scontel, датчик сверху показывает рабочую температуру внутри криостата, в который опущен детектор (2,5 К)

— Можно ли говорить об увеличении скорости в сетях, где используются принципы квантового шифрования?

А.Г.: Принципиальное преимущество квантовой сети связи по сравнению с обычной сетью передачи данных в ее защищенности. Это значительно более важный показатель, чем скорость передачи данных в сети, ее пропускная способность. И вот почему: сегодня данные – это не только личная и финансовая информация. Когда со счета в банке крадут миллион рублей, это может показаться кому-то обидным, а может банк вообще этого не заметит. Когда же речь идет о перехвате контроля автоматизированным транспортным средством – компьютеризированный или беспилотный автобус может влететь в автобусную остановку. Или еще более серьезная вещь – злоумышленник влез в систему управления атомной станции, и там происходит управляемый катаклизм, — это не только потеря для экономики, но еще и человеческие жизни, которые невосполнимы. Сегодня управленческие системы фактически отвечают за жизнь и здоровье людей, и поэтому вопрос сохранения данных приоритетен.
Сети нового поколения будут строиться на этом принципе для финансов, для промышленности, для городского хозяйства, государственного управления – везде, где безопасность превыше всего.

© Фото : Пресс-служба Университета ИТМООбучение студентов из Университета Рочестера, США азам квантовой связи в ИТМО
Обучение студентов из Университета Рочестера, США азам квантовой связи в ИТМО

— В чем отличие Российской разработки от зарубежных аналогов?

— В мире сегодня существует несколько крупных проектов в области квантовой связи. Исторически первыми были американская DARPA  (Управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США – прим. РИА Новости) и европейский SECOQC (Secure Communication based on Quantum Cryptography – проект по развитию сети, использующей принципы квантовой криптографии – прим. РИА Новости).  Сейчас наиболее активно развивается квантовый проект в Китае – речь идет о прокладке 2000 км сетей. Особенность нашего проекта в том, что мы используем принципиально новый подход в коммутационных элементах. Это позволяет нам выигрывать в скорости и дальности передачи квантовых ключей. Кроме того, мы сможем более эффективно использовать пропускную способность волокон, и более гибко выстраивать архитектуру сети. То есть,  наш проект несет принципиально новые качества.

© Фото : Пресс-служба Университета ИТМОНастройка системы квантовой коммуникации, ИТМО
Настройка системы квантовой коммуникации, ИТМО

— Чего больше в данном проекте: инженерной мысли или фундаментальной науки?

— Весь проект по созданию квантовой связи вышел из исключительно фундаментальных исследований. Прикладная часть там отсутствовала. В задаче, которую мы решали,  речь  про квантовую криптографию или связь не шла вовсе. Мы исследовали возможность передачи однофотонных сигналов на боковых частотах оптического спектра, аналогично принципам, применяемым в радиосвязи. В какой-то момент нам просто повезло, и мы увидели перспективу, как результат фундаментального исследования может трансформироваться в решение прикладных задач.

Физик Джон Белл в 1982 году
Ученые: квантовая физика успешно прошла самую жесткую проверку
Наша "фишка" оказалась именно в том, что мы пошли не проторенным путем, а совершенно неизвестным. Это так называемая глубокая инновация, когда в основе лежит совершенно новый принцип. С большой долей вероятности это путь "в никуда", но если все складывается, мы получаем прорыв в совершенно новое качество. Когда оригинальна сама идея, ее удачное внедрение позволяет сделать проект на порядок лучше. Для многих такой подход либо недоступен, либо неприемлем. Прошлая парадигма мышления говорит нам последовательно улучшать текущие технологии. Если мы идем уже известным путем, мы в лучшем случае достигнем того, что уже сделали предшественники. Опора на фундаментальную науку, исследование неизведанного,  позволяет нам сделать резкий скачок вперед, минуя несколько ступеней развития.

Артур Глейм: Опора на фундаментальную науку, исследование неизведанного,  позволяет нам сделать резкий скачок вперед, минуя несколько ступеней развития.

— Как распределились роли ИТМО и КАИ в данном проекте?
— Наши роли тут совершенно равноправны и равновелики. Этот симбиоз Санкт-Петербурга и Казани позволил нам приобрести много новых качеств и добиться новых результатов. В Казанском Квантовом центре открыта совместная лаборатория ИТМО и КАИ. В ней работает смешанный коллектив. Исторически получилось так, что положенный в основу принцип разработан ИТМО, а в Казани на этом принципе создана многоузловая квантовая сеть. ИТМО предложил технологию – принцип соединения двух точек между собой, а КАИ, решил задачу технически, создав многопользовательскую сеть, в котором каждый может общаться с каждым.

© Фото : Пресс-служба ИТМО«Электронная начинка» системы квантовой коммуникации, ИТМО
«Электронная начинка» системы квантовой коммуникации, ИТМО

— Как развивался проект с технической точки зрения?

— Впервые квантовая коммуникационная линия была построена на базе площадок Университета ИТМО в Санкт-Петербурге в 2014 году. Сегодня мы пришли к следующей, топологической, задаче и создали принципиально новое решение, в котором друг с другом связываются не 2 абонента, а создается сеть из многих пользователей, каждый из которых может общаться друг с другом. При этом используются уже существующие оптико-волоконные линии, которые уже лежат в земле и активно применяются для передачи данных в интернет и телефонной связи.

Руслан Юнусов, директор Российского Квантового Центра
Российские физики запустили первую "городскую" линию квантовой связи
Квантовая сеть в Казани создана на участке, который предназначен для тестирования возможностей квантовой линии в реальных условиях. Здесь мы тестируем технологии и режимы эксплуатации, анализируем совместимость и возможность стыковки с другими информационными сервисами. Узлы расположены на базовых станциях компании ПАО "Таттелеком". Важно, что это уже не лабораторные условия, это реально действующие базовые станции, пристыкованные к базовому оборудованию, которое там находится. Защищенные данные по этим каналам пока не передаются, но условия абсолютно те же самые, в которых предстоит эксплуатация. Это пилотная зона для тестирования и отработки вариантов практической эксплуатации и доведения ее до конечного потребителя.

— Каким образом конечный потребитель почувствует на себе внедрение квантовых технологий?

— Сначала речь будет идти о взаимодействии государственных структур, крупных сетевых операторов. Постепенно, по мере того, как они будут внедрять систему новой связи, технологии дойдут и до конечного потребителя. Допустим, в обозримом будущем станет возможным подключать персональный банк-клиент к таким сетям, и его работа будет абсолютно защищенной.

РИА Наука
Комментарии
15 пользователей оставили 46 комментариев
молодцы. Надо не забыть запатентовать свои разработки и не допустить их утечки на запад. В случае положительного опыта - активно предлагать свое внедрение в других странах, получая доход и расширяясь... Чтобы в будущем весь мир перешел на Российские технологии, т.к. мы - лучшие !!!
сейчас главная вещь разработчиков это создать серийные модели и перезаражать всё вокруг заставляя покупать наши защищённые продукты .
DirectAdvert



Наверх
Авторизация
He правильное имя пользователя или пароль
Войти через социальные сети
Регистрация
E-mail
Пароль
Подтверждение пароля
Введите код с картинки
He правильное имя пользователя или пароль
* Все поля обязательны к заполнению
Восстановление пароля
E-mail
Инструкции для восстановления пароля высланы на
Смена региона
Идет загрузка...
Произошла ошибка... Повторить
правила комментирования материалов

Регистрация пользователя в сервисе РИА Клуб на сайте Ria.Ru и авторизация на других сайтах медиагруппы МИА «Россия сегодня» при помощи аккаунта или аккаунтов пользователя в социальных сетях обозначает согласие с данными правилами.

Пользователь обязуется своими действиями не нарушать действующее законодательство Российской Федерации.

Пользователь обязуется высказываться уважительно по отношению к другим участникам дискуссии, читателям и лицам, фигурирующим в материалах.

Публикуются комментарии только на тех языках, на которых представлено основное содержание материала, под которым пользователь размещает комментарий.

На сайтах медиагруппы МИА «Россия сегодня» может осуществляться редактирование комментариев, в том числе и предварительное. Это означает, что модератор проверяет соответствие комментариев данным правилам после того, как комментарий был опубликован автором и стал доступен другим пользователям, а также до того, как комментарий стал доступен другим пользователям.

Комментарий пользователя будет удален, если он:

  • не соответствует тематике страницы;
  • пропагандирует ненависть, дискриминацию по расовому, этническому, половому, религиозному, социальному признакам, ущемляет права меньшинств;
  • нарушает права несовершеннолетних, причиняет им вред в любой форме;
  • содержит идеи экстремистского и террористического характера, призывает к насильственному изменению конституционного строя Российской Федерации;
  • содержит оскорбления, угрозы в адрес других пользователей, конкретных лиц или организаций, порочит честь и достоинство или подрывает их деловую репутацию;
  • содержит оскорбления или сообщения, выражающие неуважение в адрес МИА «Россия сегодня» или сотрудников агентства;
  • нарушает неприкосновенность частной жизни, распространяет персональные данные третьих лиц без их согласия, раскрывает тайну переписки;
  • содержит ссылки на сцены насилия, жестокого обращения с животными;
  • содержит информацию о способах суицида, подстрекает к самоубийству;
  • преследует коммерческие цели, содержит ненадлежащую рекламу, незаконную политическую рекламу или ссылки на другие сетевые ресурсы, содержащие такую информацию;
  • имеет непристойное содержание, содержит нецензурную лексику и её производные, а также намёки на употребление лексических единиц, подпадающих под это определение;
  • содержит спам, рекламирует распространение спама, сервисы массовой рассылки сообщений и ресурсы для заработка в интернете;
  • рекламирует употребление наркотических/психотропных препаратов, содержит информацию об их изготовлении и употреблении;
  • содержит ссылки на вирусы и вредоносное программное обеспечение;
  • является частью акции, при которой поступает большое количество комментариев с идентичным или схожим содержанием («флешмоб»);
  • автор злоупотребляет написанием большого количества малосодержательных сообщений, или смысл текста трудно либо невозможно уловить («флуд»);
  • автор нарушает сетевой этикет, проявляя формы агрессивного, издевательского и оскорбительного поведения («троллинг»);
  • автор проявляет неуважение к русскому языку, текст написан по-русски с использованием латиницы, целиком или преимущественно набран заглавными буквами или не разбит на предложения.

Пожалуйста, пишите грамотно — комментарии, в которых проявляется пренебрежение правилами и нормами русского языка, могут блокироваться вне зависимости от содержания.

Администрация имеет право без предупреждения заблокировать пользователю доступ к странице в случае систематического нарушения или однократного грубого нарушения участником правил комментирования.

Пользователь может инициировать восстановление своего доступа, написав письмо на адрес электронной почты moderator@rian.ru

В письме должны быть указаны:

  • Тема – восстановление доступа
  • Логин пользователя
  • Объяснения причин действий, которые были нарушением вышеперечисленных правил и повлекли за собой блокировку.

Если модераторы сочтут возможным восстановление доступа, то это будет сделано.

В случае повторного нарушения правил и повторной блокировки доступ пользователю не может быть восстановлен, блокировка в таком случае является полной.

Чтобы связаться с командой модераторов, используйте адрес электронной почты moderator@rian.ru или воспользуйтесь формой обратной связи.

Заявка на размещение пресс-релиза
Компания
Контактное лицо
Контактный телефон или E-mail
Комментарий
Введите код с картинки
Все поля обязательны к заполнению. Услуга предоставляется на коммерческой основе.
Заявка успешно отправлена