«Сноудены» не пройдут: Казань за три года хотят связать квантовыми коммуникациями

Именно за квантовыми коммуникациями будущее, ведь они гарантируют абсолютную неуязвимость линий связи для хакерских атак. В этом уверены казанские ученые, которые работают в специализированном Центре. Журналист издания KazanFirst побывала у них в гостях, чтобы узнать, когда квантовые технологии обеспечат полную защиту информации для любого человека

Именно за квантовыми коммуникациями будущее, ведь они гарантируют абсолютную неуязвимость линий связи для хакерских атак. В этом уверены казанские ученые, которые работают в специализированном Центре. Журналист издания KazanFirst побывала у них в гостях, чтобы узнать, когда квантовые технологии обеспечат полную защиту информации для любого человека.


Кристина Иванова — Казань

На днях президент Татарстана Рустам Минниханов посетил Казанский квантовый центр КНИТУ-КАИ, где ему продемонстрировали работу многоузловой квантовой сети — первой в России и СНГ. «По квантовому центру много интересных наработок. Это дело надо продолжить», — отметил тогда лидер республики.

foto_2


Читайте также: Квантовый компьютер стоит примерно тысячу Нобелевских премий, и в КНИТУ-КАИ намерены эту премию получить


После запуска квантовой сети ученым предстоит создать репитер, способный усиливать сигнал для его передачи на более длительные расстояния, и продолжить работу над квантовой памятью. Тем более успехи уже пришли — Казанский центр побил рекорд по квантовой памяти в микроволновом диапазоне и сделал еще один шаг к созданию квантового компьютера.


Наша справка

В отличие от математических алгоритмов шифрования, даже самый сложный из которых можно «раскусить», в системе квантовых коммуникаций на защиту данных встают фундаментальные законы квантовой физики. Носителями информации здесь выступают одиночные фотоны, которые необратимо изменяются при любой попытке перехвата сигнала. Таким образом, пользователь мгновенно узнает о вторжении в канал. В итоге квантовые коммуникации гарантируют абсолютную неуязвимость линий связи для хакерских атак.


11 мая группа ученых из Казанского квантового центра КНИТУ-КАИ и Университета ИТМО из Санкт-Петербурга запустила первую в России и СНГ многоузловую квантовую сеть в полном режиме. Впервые в отечественной практике квантовыми каналами на базе действующей городской телекоммуникационной инфраструктуры объединены четыре точки, расположенные в разных районах столицы Татарстана на расстоянии около 30 км друг от друга. Два узла расположены в главных коммутационных станциях «Таттелекома» на разных берегах реки Казанка, еще два — в зданиях КНИТУ-КАИ.

Сноудену и последователям подрежут крылышки

Руководитель лаборатории квантовой информатики Университета ИТМО и лаборатории практической квантовой криптографии Казанского квантового центра Артур Глейм рассказывает KazanFirst, что проблема защиты информации становится все более актуальной.

— Мы все чаще слышим про взломы информационных систем. Самое известное дело — Эдварда Сноудена. Его последователи занимаются компрометацией правительственных каналов и коммерческих систем. Связано это с тем, что сложившаяся модель информационной безопасности зачастую не отвечает требованиям современных запросов общества. А мы как раз занимаемся решением вопроса обеспечения достоверности и надежности каналов передачи данных, — подчеркивает он.

foto_3

По словам собеседника издания, благодаря квантовым коммуникациям возможно построить систему, которую физически невозможно прослушать. На этом принципе в Казани создана квантовая сеть, состоящая из четырех узлов. Ранее такие сети были созданы только в США, Японии, Европе и Китае.

Оборудование, используемое для создания сети, планируется сертифицировать и вывести на коммерческий уровень в течение двух лет, говорит Глейм.

За три года Казань сделают безопасным от прослушки городом

Директор Казанского квантового центра КНИТУ-КАИ Сергей Моисеев подчеркивает: квантовые технологии при правильной работе аппаратуры обеспечивают полную защиту информации для любого человека, который будет использовать эти коммуникации.

— Здесь пароль меняется 100 раз в секунду, он передается между отправителем и получателем 100 раз в секунду. Стоит другому человеку попытаться включиться — система моментально это почувствует и выключится, — поясняет он.

Моисеев сам удивляется, что при финансовых вложениях в десятки раз меньше, чем у российских конкурентов, например, столичных, именно в Казани удалось запустить квантовую сеть. В совместный питерско-казанский проект вложено около 30 млн рублей.

— Мы можем создавать сети с большим числом абонентов — 50-100. А за три года можно обеспечить полную защиту основных учреждений Казани от попыток подслушать, подсмотреть и скопировать, — утверждает он. — Если мы в оптоволокне сделаем такую сеть на Казань, к ней можно будет подключаться и на ее основе делать другие.

foto_4

По словам собеседника, в 10-летней перспективе каждый человек будет пользоваться квантовыми технологиями, например, в своем смартфоне. Возможно, это произойдет даже раньше.

По мнению Моисеева, масштаб и скорость внедрения подобных разработок зависят от готовности учреждений осваивать предлагаемые им передовые технологии.

— При желании вся информация копируется. Если люди такого уровня, как Меркель, прослушиваются, то о чем идет разговор? Люди живут и не очень беспокоятся пока о своей информации. Но новые технологии позволяют через интернет управлять самолетом, автобусом, разрушать заводы. Просто это только появляется. Видимо, когда завод уже взорвут, тогда думать не будут, надо ли оно. А пока думают — взять, не взять.

Вместе с тем технология квантового шифрования позволит банковским структурам, госорганам и спецслужбам, использующим для передачи данных выделенные оптические волокна, передавать информацию между своими объектами с нулевой вероятностью несанкционированного доступа.

Ученые приступили к созданию квантового репитера

Моисеев рассказывает, что сотрудники Казанского квантового центра приступили к разработке квантового репитера — усилителя сигнала, который сохраняет квантовое состояние и передает его по каналу, что позволяет увеличивать дальность связи. В ближайшие недели ученые ожидают поступления новой партии оборудования из Оксфорда, а уже в сентябре-октябре намерены приступить к серии экспериментов.

— Чтобы прыгнуть сразу из точки А в точку С, в точке В необходимо находиться квантовому репитеру. Он должен не разрушать состояние фотона, но воспроизводить сигнал дальше, на большее расстояние. Это позволит покрыть больше расстояния для квантовых коммуникаций, — поясняет он.

По словам Глейма, репитер просто необходим, чтобы расширить охват сети.

— Чтобы сделать сеть широко масштабируемой и используемой на больших магистралях, нужен квантовый повторитель, то есть репитер. А для этого нужна хорошая квантовая память, — рассказывает он. И для понимания приводит простой пример: «Интернет приходит в офис откуда-то издалека. Приемо-передатчик может работать, условно говоря, на 100 км максимум. Чтобы продолжить сигнал дальше, ставится специальный повторитель, который усиливает сигнал. У квантовой связи такая же проблема, но классический усилитель не подходит. Чтобы воспроизвести квантовую связь, нужен специальный повторитель, внутри которого лежит совсем другая идеология. Главная деталь квантового повторителя — хорошая квантовая память. Но проблема создания квантовой памяти не тривиальная, а большая фундаментальная проблема».

В казанской лаборатории побит мировой рекорд по квантовой памяти в микроволновом диапазоне. Именно она нужна для квантового компьютера. Сейчас эти результаты только-только отправляют в печать.

— Кто сделает хорошую квантовую память, тот и будет создателем квантового компьютера, — убежден Моисеев. — Это как Ленин, который показывает — коммунизм там. Наш результат показывает, где «коммунизм» для квантовой памяти.

foto_5

Ученые работают и в области оптической памяти для квантовых коммуникаций. Все стремятся достичь идеала: записали 100 фотонов, столько же фотонов удалось считать, никакой фотон не потерялся. Пока лучший результат в мире — 87%, он достигнут австралийцами. Причем им удалось довести до одной миллисекунды время жизни такой памяти. Казанские ученые стремятся побить и этот рекорд.

Моисеев подчеркивает: в мире всего три центра, где трудятся сразу в двух областях — квантовые коммуникации и квантовая память. Один из них находится в Казани, два других — в Швейцарии и Канаде.


Читайте также: Научный комплекс Татарстана не достиг максимального уровня для решительного прорыва


Фото: официальный сайт правительства РТ, kazanfirst.ru.

Понравился материал? Поделись в соцсетях
3 КОММЕНТАРИЯ
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Не ученый
Круто, что у нас в Казани занимаются разработками, которые могут изменить мир! Ждем новых открытий!
0
0
Ответить

Эльмира
За то в Набережночелнинского Институте КФУ проводят «Ночь науки» под эгидой Единая Россия. Мероприятие ВУЗа, а ЕР тут как тут. Ребятишек, школьников отпугиваете администрация вуза этим.
0
0
Ответить

Z
@Эльмира +100500
0
0
Ответить

downloadfile-iconquotessocial-inst_colorwrite