Naukowcom z Rosyjskiego Centrum Kwantowego (RQC) udało się uruchomić pierwszą w Rosji wielowęzłową sieć kwantową do transmisji danych. W rozwoju krajowych specjalistów stosowane są jednocześnie dwie metody szyfrowania informacji, co czyni tę metodę transmisji danych niezwykle bezpieczną.
Pierwsze sieci kwantowe zaczęły pojawiać się w naszym kraju trzy lata temu, a działająca linia komunikacyjna została uruchomiona na Uniwersytecie ITMO w 2014 roku. Linia ta łączyła dwa budynki uniwersytetu kanałem kwantowym. W czerwcu ubiegłego roku ogłoszono uruchomienie pierwszej „miejskiej” linii komunikacyjnej między dwoma oddziałami banku, a we wrześniu 2016 r. Służba prasowa Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego ogłosiła połączenie dwóch punktów w miastach regionu moskiewskiego. W maju tego roku w Kazaniu odbyła się pierwsza w Rosji sesja kwantowej łączności „telefonicznej”. Obecny rozwój pracowników RCC to sieć kwantowa składająca się z trzech węzłów i dwóch połączonych ze sobą kanałów kwantowych. Samo bezpieczne łącze kwantowe można ustanowić tylko bezpośrednio między dwoma punktami, a jeśli sieć ma złożoną strukturę,wtedy segmenty sieci kwantowych muszą być połączone ze sobą węzłami z repeaterami, które wykorzystują „normalne” metody przetwarzania danych. Te „normalne” węzły tworzą luki w zabezpieczeniach, które praktycznie negują wszystkie korzyści płynące z używania linii kwantowych do bezpiecznej transmisji danych. Według pracownika RCC Aleksieja Fiodorowa,
„Metody kwantowej ochrony danych są dobrze rozwinięte w warunkach laboratoryjnych, ale przenosząc je na istniejącą infrastrukturę telekomunikacyjną i kryptograficzną, pojawia się wiele problemów, szczególnie przy wykorzystaniu rzeczywistych miejskich linii komunikacyjnych. Jedną z nich udało się z sukcesem rozwiązać - zastosowanie dwóch różnych metod kodowania informacji w tej samej sieci”.
Aby poprawić ochronę rozgałęzionej linii komunikacyjnej, specjaliści zastosowali szyfrowanie informacji przy użyciu kluczy kwantowych na „normalnych” odcinkach linii komunikacyjnych. Na bazie sieci światłowodowych powstały 2 kanały o długości odpowiednio 30 i 15 km. W pierwszej z sekcji dane zostały zakodowane z wykorzystaniem polaryzacji fotonów, w drugiej w ich fazie. W trakcie eksperymentu szybkość generowania kluczy kwantowych w pierwszej sekcji wynosiła 0,1 kilobitów na sekundę, a szybkość generowania tajnego klucza nadającego się do szyfrowania wynosiła 0,02 kilobitów na sekundę.
„Ta szybkość generowania kluczy jest wystarczająca do aktualizacji kluczy w istniejących urządzeniach szyfrujących. W przyszłych eksperymentach można zwiększyć szybkość generowania. Zastosowanie dwóch metod kodowania w jednej sieci pozwala na wykorzystanie istniejących rozwiązań programowych i platform do przetwarzania i szyfrowania danych. Oszczędza to banki i innych użytkowników sieci kwantowych przed koniecznością opracowywania nowych produktów, ale po prostu umożliwia wbudowanie kanałów kwantowych w już istniejącą infrastrukturę telekomunikacyjną”.
Na podstawie materiałów RIA Novosti
VLADIMIR KUZNETSOV