В столице Татарстана запущен пилотный участок первой в России многоузловой квантовой сети.

Проект, над которым работают ученые из Казанского квантового центра КНИТУ-КАИ и Санкт-Петербургского исследовательского университета информационных технологий, механики и оптики (ИТМО), должен стать основой для создания инфраструктуры квантовых коммуникаций в масштабе страны.

Квантовая коммуникация является перспективной технологией связи, она почти полностью неуязвима для хакерских атак — носителями информации служат одиночные фотоны, которые при попытке перехвата необратимо изменяются, так что пользователи сразу узнают о любом вторжении в канал. Сегодняшняя защита связи основана на шифровании математическими алгоритмами — даже самый сложный из них рано или поздно можно взломать. А потому системы квантовых коммуникаций станут основой инфраструктуры сетевой безопасности нового поколения, которая будет востребована всеми, кому необходим конфиденциальный обмен информацией: финансовыми структурами, государственными ведомствами, промышленными предприятиями.

В будущем квантовые коммуникации будут интегрироваться в «Интернет вещей», что навсегда изменит повседневный технологический ландшафт.

Как пояснили в Управлении по связям с общественностью КНИТУ-КАИ, в рамках казанской сети квантовым каналом будут объединены четыре узла на расстоянии 30-40 километров друг от друга. На данный момент запущен первый участок, соединивший два корпуса КНИТУ-КАИ. При этом используется действующая оптоволоконная линия с республиканского оператора ПАО «Таттелеком».

По словам директора Казанского квантового центра КНИТУ-КАИ Сергея Моисеева, запущенная в Казани сеть полностью основана на оригинальных отечественных разработках и по техническим параметрам не уступает, а по ряду характеристик превосходит передовые зарубежные аналоги. Так, например, скорость генерации просеянных квантовых последовательностей на линии протяжённостью 2,5 километра достигла 117 кбит/c — на порядок быстрее, чем в европейских сетевых проектах в области квантовой связи. Передача квантовых бит была осуществлена в оптическом канале с потерями 20 дБ, что эквивалентно расстоянию 100 километров.

— Таких проектов в мире единицы, поскольку их способны реализовать только ведущие научные центры, обладающие передовыми знаниями в области как фотоники и квантовой информатики, так и сетевых информационных технологий, в тесном взаимодействии с индустриальными партнерами, — добавил Моисеев.

Как рассказал руководитель Лаборатории квантовой информатики Международного института фотоники и оптоинформатики Университета ИТМО и лаборатории практической квантовой криптографии Казанского квантового центра Артур Глейм, реализуемый проект является важным шагом для внедрения технологии.

— Главная задача создаваемой сети — «полевые испытания»: тестирование технологии, отработка механизмов интеграции квантовых каналов в существующую телекоммуникационную инфраструктуру и масштабирования квантовой сети. Все это осуществляется на реальных местах пользования и на базе работающих городских линий связи. Для нашей страны это важнейший шаг в развитии квантовых систем сложной конфигурации и топологии, адаптированных под потребности операторов связи и конечных пользователей, — сказал ученый.

До нынешнего момента в России в городских условиях уже использовались линии квантовой связи, однако организованы они были только по принципу «точка-точка». Первую подобную сеть запустил в 2014 году Университет ИТМО в Санкт-Петербурге, объединив два корпуса вуза по подземному оптоволоконному кабелю. В этом году сообщалось о том, что Российский квантовый центр провел сеанс квантовой связи между двумя офисами банка в Москве.

Создание инфраструктуры квантовых коммуникаций Артур Глейм сравнил с развитием российского интернета: запуск пилотных участков, связывающих между собой университеты, приведёт к взрывному росту технологий и формированию новых рынков, на базе которых вырастет отечественная инфраструктура связи нового поколения. По прогнозам ученых, примерно через 5-10 лет технология квантовой коммуникации станет такой же привычной полезной частью жизни, как широкополосный интернет и мобильная связь.