Поделиться
В МТУСИ реализовали беспроводную квантовую связь на базе серийного отечественного оборудования
Одной из основных проблем криптографии является задача распределения криптографического ключа между двумя удаленными абонентами. Сегодня считается, что именно технология квантового распределения ключей (КРК) позволяет обеспечить абсолютную надежность и безопасность передачи информации независимо от технических возможностей злоумышленников. Поэтому во всем мире активно создаются протяженные квантовые сети, которые связывают между собой уже десятки и сотни абонентов.
В России развиваются и межвузовские квантовые сети, которые соединяют университеты друг с другом волоконно-оптическим кабелем. Однако для связи с мобильными объектами волоконно-оптический кабель неудобно использовать, и его прокладка не всегда возможна, либо она нецелесообразна по технико-экономическим или политическим причинам.
В этом случае наиболее оптимальный вариант использовать атмосферные оптические линии связи, защищенные по технологии КРК. Во всем мире ведутся исследования в этом направлении: оригинальные установки, демонстрирующие КРК в свободной атмосфере, созданы и в российских университетах, однако для юстировки и настройки такого эксклюзивного научного оборудования требуется несколько очень квалифицированных специалистов со степенью кандидата и доктора наук и еще несколько человек, оберегающих установку от попыток любопытных студентов прикоснуться к ней.
Совсем другой принцип при создании устройств квантовой связи в атмосфере выбрали в МТУСИ – простота, надежность и унификация оборудования, работать на котором сможет любой инженер-связист, прошедший соответствующий курс переподготовки.
В основу создания установки атмосферной квантовой связи был положен модульный принцип, когда применяются серийные решения, разработанные отечественными компаниями-производителями блоков КПК для ВОЛС, и производится их сопряжение с оборудованием атмосферной оптической связи. Об этом CNews сообщили представители МТУСИ.
Первый опыт, полученный при совместных исследованиях сотрудников МТУСИ и фирм QRate и «МОСТКОМ» показал перспективность выбранного направления и выявил необходимость доработки некоторых узлов как терминалов оптической связи, так и алгоритмов синхронизации в блоках квантового распределения ключей.
В результате совместных с МТУСИ исследований АО «МОСТКОМ» модернизировал свои оптические терминалы, за счет чего оказалось возможно, используя штатные механизмы настройки, минимизировать потери фотонов в квантовом канале. После чего подключение к терминалам атмосферной связи научно-образовательного комплекса для исследований в области квантовой оптики EMQOS 1.0, производства QRate, и небольшой его доработки, проведенной инженерами кафедры «Направляющие телекоммуникационные среды» МТУСИ и НИО «Квантовый центр» МТУСИ, позволило сотрудникам МТУСИ впервые реализовать на учебном комплексе EMQOS 1.0 передачу квантового ключа на дистанцию 180 м в свободной атмосфере.
Терминалы атмосферной оптической связи установлены на крышах двух учебных корпусов МТУСИ, и ведется круглосуточный мониторинг данных о характеристиках квантового и классических каналов связи. Результаты этих исследований были представлены на конференции WECONF2023 В Санкт-Петербурге. Фактически, сегодня МТУСИ является единственным университетом с установкой атмосферной квантовой связи, к которой имеют свободный доступ бакалавры и магистры, выполняющие на ней различные исследовательские проекты. При этом данная установка атмосферной квантовой связи продолжает совершенствоваться, в частности, сотрудники АО «МОСТКОМ» разрабатывают блок синхронизации для научно-образовательного комплекса EMQOS 1.0, что позволит не только передавать квантовый ключ по оптическому каналу, но и по нему же будет осуществляться синхронизация двух блоков квантового распределения ключей, как это и предусматривается в промышленных установках QRate.
Короткая ссылка
