Российские ученые испытали беспроводную квантовую криптографию
Группа исследователей из МТУСИ, компаний QRate и "Мостком" провела эксперимент по беспроводной передаче квантового ключа в открытом пространстве на 180 и 3100 метров. Ученым удалось совместить оборудование квантовой защиты информации с технологией лазерной передачи данных и оценить влияние погодных условий на качество их синхронизации.
В ходе эксперимента на крыше зданий МТУСИ были установлены и направлены друг на друга терминалы атмосферной оптической связи "Мостком", предназначенные для обмена данными при помощи лазерного луча. Специалисты подключили к этой системе промышленную установку QRate, чтобы исследовать перспективы распределения квантовых ключей по атмосферным каналам связи. На протяжении недели команда проводила работы с оборудованием в городских условиях эксплуатации: при воздействии водяного пара, дождя, снега, тумана, смога, солнечного и искусственного освещения.
До конца года ученые планируют организовать еще одно испытание, результаты которого помогут доработать технологию до стадии коммерческого использования. Это позволит совершать защищенный обмен любыми данными — текстовыми, графическими, звуковыми — в условиях, где проведение оптоволоконного кабеля невозможно или коммерчески невыгодно: например, между высотными зданиями или мобильными объектами, через водные преграды.
В перспективе разработки будут применимы в реализации программ "умного города" и создании беспилотного транспорта. Они также помогут решить проблемы "последней мили" и ограниченного объема радиочастотного спектра в телекоммуникационном бизнесе, военной отрасли и госсекторе.
"В рамках этого сотрудничества мы продемонстрировали совместимость оборудования QRate с системами атмосферной оптической связи "Мостком" в реальных условиях эксплуатации для передачи квантовых ключей. Второй эксперимент в серии испытаний направлен на выработку рекомендаций по модернизации систем, реализовав которые мы сможем довести до коммерческого внедрения атмосферные квантовые линии. Мы стремимся к тому, чтобы квантово-защищенная передача данных стала доступна большему количеству коммерческих и государственных компаний, реализующих программу "умный город", — сказал Андрей Дремлюга, директор по стратегии компании QRate.
"В настоящее время, когда появление квантовых компьютеров стало реальностью, проблема безопасной передачи криптографических ключей по волоконно-оптическим линиям связи успешно решается за счет использования технологии квантового распределения ключей. Ряд компаний сегодня предлагает коммерческие модели, реализующие эту технологию для волоконно-оптических линий связи. В случае с задачей квантового распределения ключа в свободном пространстве достижения значительно скромнее, и коммерчески доступные решения отсутствуют, фактически в научной литературе описываются лишь лабораторные макеты установок. Поэтому в МТУСИ развернута планомерная работа по поиску эффективных решений проблемы квантового распределения ключа в открытом пространстве. С этой целью университет активно взаимодействует с коммерческими компаниями — лидерами в области квантовой и оптической связи", — отметил Сергей Ерохин, ректор МТУСИ.
"Мы считаем, что развитие технологий, связанных с квантовой криптографией, максимально положительным образом скажется на повседневной жизни граждан", — подчеркнул Борис Огнев, директор по развитию АО "Мостком" — "В первую очередь, это конечно, повысит безопасность систем критической инфраструктуры "умных городов". Люди будут чувствовать себя в безопасности, зная, что злоумышленник не сможет вторгнуться, к примеру, в серверы теплосетей и оставить без отопления спальный район зимой, или взломать диспетчерские системы служб доставки, отправив беспилотники "Почты России" в свободный полёт. Справедливо будет упомянуть в этом контексте и работу беспилотных автомобилей, которые связываются с базовыми станциями по воздуху и сами по себе являются транспортом повышенной опасности".
В августе 2021 года исследователи провели первый эксперимент по совместимости оборудования квантовой криптографии и технологии лазерной передачи данных. Тогда в лабораторных условиях ученые протестировали возможность передачи квантовых ключей по атмосферному каналу на расстояние 10 метров.
