Теги → квантовая сеть

В МГУ заработала университетская квантовая сеть на элементах собственной разработки

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова сообщил, что 16 декабря состоялся торжественный запуск Университетской квантовой сети (УКС) — уникального проекта построения квантовой защищённой системы связи. Работы начались в декабре прошлого года. Максимальная длина сегмента составила 40 км.

Источник изображения: МГУ им. Ломоносова

Источник изображения: МГУ им. Ломоносова

Первый этап проекта был завершён в августе 2021 года. К этому времени все запланированные для подключения объекты были введены в работу с проверкой корректности функционирования оборудования. На втором этапе была проведена настройка квантового оборудования и интеграция университетского сегмента сети с сетью компании «ИнфоТеКС» в Отрадном, после чего в сентябре началась опытная эксплуатация сети. «ИнфоТеКС» является партнёром Центра квантовых технологий физического факультета МГУ по реализации этого проекта и участвует в совместной разработке системы выработки и распределения ключей ViPNet QSS.

«Сеть соединила пять квантовых устройств, установленных на территории МГУ на Ленинских горах, Моховой улице, а также в головном офисе компании "ИнфоТеКС" в Отрадном, распределяющих квантовые ключи на двадцать абонентских терминалов. При этом максимальная длина канала квантово-защищенной связи в рамках проекта достигла 40 км», — сообщается в пресс-релизе МГУ.

При создании Университетской квантовой сети МГУ предусмотрена возможность присоединения других участников. Желающие найдутся. В частности, собственная квантовая сеть создана на базе разработок НИТУ «МИСиС», МТУСИ, ООО «КуРэйт» и ООО «Код Безопасности». Обе сети заявлены как открытые и, вероятно, могут рассматриваться в плане совместной работы. Тем самым экспертное сообщество в новой сфере криптографических коммуникаций обещает значительно расшириться, что приведёт к появлению нового опыта и новых практических решений.

В России создадут модули квантовой связи, которые можно подключить к любому ПК — они будут стоить дешевле $10 тысяч

Как сообщается, к концу 2022 года специалисты российской технологической компании QRate и учёные НИТУ «МИСиС» разработают компактную и дешёвую систему квантовой связи, которую можно будет использовать в работе любого настольного компьютера для передачи защищённых данных. Речь идёт о квантовом распределении ключей с абсолютной защитой от взлома за счёт использования фундаментальных свойств квантового мира.

Источник изображения: НИТУ «МИСиС»

Источник изображения: НИТУ «МИСиС»

Ранее учёные НИТУ «МИСиС» докладывали, что в разработке находится технология квантового распределения ключей, которая позволит на 28 % снизить стоимость развёртывания сети с квантовой защитой для передачи ключей. Доступная по цене система квантового шифрования позволит воспользоваться услугой среднему и малому бизнесу с перспективной предоставления этого сервиса обычным гражданам.

Разработчики заявляют, что карта расширения для квантового распределения ключей для ПК будет стоить до $10 тыс., что на несколько порядков дешевле, чем затраты на закупку оборудования для уже существующих систем квантовой связи. Более того, карта расширения позволит связать абонента с несколькими узлами одновременно, тогда как современное оборудование работает по топологии «точка-точка». Оптика давно стала сравнительно широкодоступной в России, и в обозримом будущем за два–три цикла обновления широкодоступной станет сверхзащищённая квантовая связь.

«Квантовые системы связи относятся к категории дорогого оборудования, однако у нас уже есть дорожная карта по снижению стоимости подключения и создания многоточечных подключений. В частности, к концу 2022 года мы планируем завершить разработку мини-системы квантового распределения ключей, которой смогут воспользоваться любые компании и домашние пользователи», — сообщил директор Центра компетенций НТИ «Квантовые коммуникации» НИТУ «МИСиС» Юрий Курочкин.

Источник изображения: НИТУ «МИСиС»

Источник изображения: НИТУ «МИСиС»

Важно отметить, что инфраструктура для квантового распределения ключей уже фактически создаётся. Опытная квантовая сеть с открытым доступом введена в тестовую эксплуатацию в Москве в сентябре 2021 года. Она соединяет университеты НИТУ «МИСиС» и МТУСИ и доступна для внешних подключений. На базе опытной сети планируется разрабатывать и испытывать приложения и платформы, которые в дальнейшем найдут практическое применение.

Добавим, высочайшая защищённость квантовой криптографии базируется на фундаментальных свойствах квантового мира. Данные ключей кодируются (в том числе) в квантовых состояниях одиночных фотонов. Перехват такого фотона безвозвратно меняет его квантовое состояние и нарушает целостность ключа. Дешифровка таким ключом не будет проводиться. Расшифровать сообщение можно будет только ключом без признаков перехвата.

Российские учёные разработали способ снижения стоимости квантовой сети на четверть

Исследователи из России предложили уникальную архитектуру квантовой сети, которая позволяет значительно сократить финансовые затраты на её развёртывание и последующее обслуживание.

pixabay.com

pixabay.com

В работах приняли участие специалисты Центра НТИ «Квантовые коммуникации» НИТУ «МИСиС», Московского физико-технического института (МФТИ) и Российского квантового центра (РКЦ).

Суть метода заключается в использовании оптических переключателей и уменьшении количества устройств квантового распределения ключей. Утверждается, что благодаря данному подходу стоимость квантовой сети можно уменьшить более чем на четверть — на 28 %.

Квантовое распределение ключей (КРК) — метод передачи секретного ключа между двумя сторонами, безопасность которого основана на фундаментальных законах квантовой физики. На практике применение данной технологии сопряжено с рядом сложностей: это, в частности, высокая стоимость устройств КРК и необходимость обеспечения приемлемых скоростей передачи секретных ключей между общающимися сторонами.

НИТУ «МИСиС»

НИТУ «МИСиС»

Российские исследователи предлагают задействовать в составе квантовых сетей оптические коммутаторы существующих оптоволоконных сетей. Это, как утверждается, позволит сократить количество используемых устройств КРК, а следовательно, снизить стоимость.

«Идея использования коммутаторов заключается в том, что оптические каналы существующей телекоммуникационной структуры очень разнородны с точки зрения потерь, поэтому скорость генерации ключей сильно различается в разных сегментах. Поэтому, по крайней мере, в случае конфигурации магистральной квантовой сети, нет смысла организовывать непрерывную генерацию ключей на всех участках — скорость генерации ключей ограничена самым медленным каналом. Таким образом, использование оптических переключателей в сегментах с низкими потерями может помочь значительно снизить общую стоимость квантовой сети, в то время как скорость генерации секретного ключа остаётся достаточно высокой», — говорят учёные. 

РЖД заплатит 300 млн руб. за разработку устройств квантовой связи дальнего действия

На днях на сайте госзакупок появилось предложение от «Российских железных дорог» (РЖД) на разработку устройств квантовой связи (шифрования) дальнего действия. Производимые в России квантовые коммуникаторы работают на дистанции до 80 км. По заявке РЖД требуется разработать коммуникаторы с дальностью работы свыше 200 км, за что компания готова заплатить до 300 млн руб.

Источник изображения: alphaspirit/Depositphoto

Источник изображения: alphaspirit/Depositphoto

При развёртывании системы связи с использованием квантовой криптографии по всему маршруту устанавливается сеть доверенных узлов. Например, на введённой между Москвой и Санкт-Петербургом квантовой линии связи длиной 700 км развёрнуто 19 доверенных узлов, на каждом из которых квантовый ключ собирается заново. Подобные узлы не снижают уровень защиты, поскольку они способны определить попытку перехвата ключа и не допустят передачи потерявшей доверенность информации, но чем больше узлов, тем дороже сеть и, что самое главное, ниже скорость передачи ключей.

Для России с её огромными расстояниями вопрос количества доверенных узлов стоит не просто остро, а чрезвычайно остро. Передовая мировая наука испытывает технологии, которые уже сегодня в рамках экспериментов могут транслировать квантовые состояния фотонов, а именно это и есть основа передачи распределённых квантовых ключей шифрования, на дальность до 600 км с приличной скоростью до 30 Кбит/с. В своей заявке РЖД установила минимальную планку передачи данных на 200 км, но верхний предел остаётся открытым для разработчиков.

РЖД вплотную занялась квантовой криптографией в 2019 году. Зимой 2020 года стало известно о планах компании вложить в развитие квантовых технологий в России до 24,7 млрд руб., половина из которых будет выделена из бюджета. Квантовые линии связи отвечают исключительно за передачу защищённых ключей. Сами сообщения проходят по незащищённым каналам и практически невозможны для расшифровки.

Квантовые линии связи отличаются тем, что передают информацию в квантовых состояниях носителей. В данном случае — в фазовых состояниях фотонов. Попытка перехвата фотонов безвозвратно меняет их квантовое состояние и о перехвате становится сразу известно. Это так называемый эффект наблюдателя в квантовой физике, когда любой инструмент перехватчика слишком грубый, чтобы просто наблюдать и не оказать какого-либо воздействия на предмет наблюдения. Как совсем простой пример: вскрытие показало, что пациент умер от вскрытия. Грубо, но точнее некуда.

Также РЖД объявляет тендер на разработку новых методов квантовой связи, основанных на передаче связанных квантовых состояний. Это не менее интересная тема, поскольку кроме криптографии вторгается в сферу распределённых квантовых вычислений или кластерных систем. За стенд с прототипами РЖД готова заплатить до 78 млн руб. Работы должны быть закончены 28 апреля 2023 года с предоставлением теоретического и практического материалов.

Что касается основной заявки, то «дальнобойный» квантовый коммуникатор для квантового шифрования должен быть представлен в виде действующих прототипов приёмника и передатчика, а также связного оборудования до 31 июля 2024 г. Все разработки, подчёркивается, должны быть защищены патентами и сопровождаться публикацией не менее пяти работ в научных журналах.

На базе МГУ развёрнуты первые 30 км сверхзащищённой университетской квантовой сети

Как сообщает CNews, на базе кампуса МГУ завершён первый этап создания первой в России университетской квантовой сети. Сверхзащищённая сеть развёрнута с использованием предсерийных образцов оборудования и станет полигоном для специалистов и разработчиков, которые создадут базу для множества применений квантовой связи.

Проект по развёртыванию университетской квантовой сети на базе технологии распределения ключей квантовой криптографии стартовал в декабре прошлого года. К сегодняшнему дню университетская квантовая сеть (УКС) соединяет офис компании «ИнфоТеКС» в Отрадном, кампус МГУ на Ленинских горах, Центр квантовых технологий и здание на Моховой, где установлены 5 квантовых и 20 телефонных аппаратов. Из заявленных в проекте 50 км протяжённости УКС по топологии «звезда» реализовано 30 км защищённых линий.

Технология распределения квантовых ключей шифрования использует основы квантовой механики, согласно которым фотон нельзя детектировать без его изменения. Проще говоря, при перехвате фотона третьей стороной он теряет свои квантовые свойства и больше не участвует в передаче данных, что разрушает ключ шифрования и сигнализирует о попытке перехвата. Шифрование на квантовой линии связи происходит только тогда, когда ключ дошёл без признаков вмешательства.

Аппаратура самостоятельно генерирует ключи для квантового распределения и сама их передаёт без участия администратора. Это исключает человеческий фактор и повышает степень защиты сети. В будущем к УКС можно будет подключить новых абонентов, пожелавших принять участие в развитие квантовой связи в России. В эксплуатацию сеть будет сдана в конце текущего года.

Защищённая квантовая сеть соединит здания МГУ им. М.В. Ломоносова

Стало известно, что Центр квантовых технологий МГУ осуществил запуск линии защищённой квантовой телефонии, которая объединит 20 абонентских пунктов, расположенных на территории университета. Максимальное расстояние между объектами сети составит около 50 км, а все необходимые работы по её построению планируется завершить к концу этого года.

Реализация проекта, в рамках которого планируется сформировать защищённый сегмент квантовой сети между несколькими абонентами, началась в декабре прошлого года. Согласно имеющимся данным, точки сети будут располагаться на физическом факультете МГУ, в Главном корпусе и в Центре квантовых технологий. В результате будет организовано 20 абонентских пунктов. В течение года квантовая сеть будет интегрирована с сетью компании «ИнфоТеКС», и к концу года её введут в опытную эксплуатацию.

Реализация данного проекта позволит решить несколько задач: квантовая сеть будет многоузловой, функционирующей в городских условиях и связывающей защищённым каналом сети разных организаций. Для построения сети планируется использовать квантовую криптографическую систему выработки и распределения ключей VipNet Quantum Security System (VipNet QSS). Она разрабатывалась совместными усилиями компании «ИнфоТеКС» и Центра квантовых технологий МГУ им. М.В. Ломоносова. Система работает в топологии «звезда» и предназначена для распределения ключей шифрования между доверенными зонами.

Чтобы обеспечить безопасную передачу информации в каждой доверенной зоне, устанавливаются клиенты VipNet QSS Point, которые используют квантовый канал для подключения через иерархическую систему оптических каналов VipNet QSS Switch к серверу VipNet QSS Server. Таким образом осуществляется объединение доверенных зон, а система VipNet QSS также обеспечивает доставку ключей на все устройства, используемые для шифрования пользовательской информации.

Высокий уровень конфиденциальности переговоров через эту систему обеспечивает симметричное шифрование сетевого трафика между пользователями с применением протокола квантового распределения ключей. Стойкость протокола основана на фундаментальном принципе квантовой физики — невозможности измерения фотона без изменения его состояния. Таким образом, при попытке перехватить фотоны, из которых формируется квантовый ключ, их изначальные состояния изменятся. Протокол обнаружит такие изменения и не будет использовать изменённые фотоны для формирования квантового ключа.

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
В Млечном Пути обнаружен объект, который излучает радиоимпульсы каждые 18 минут — учёные пока не знают, что это такое 2 мин.
Представлен стандарт HBM3: стеки до 64 Гбайт со скоростью 819 Гбайт/с и выше 8 мин.
США запретили работу американской «дочки» China Unicom 15 мин.
NVIDIA придумала, как увеличить производительность в трассировке лучей до 20 % 18 мин.
Apple заявила о большом потенциале метавселенной и инвестициях в сферу — акции компании тут же взлетели 26 мин.
Газпромбанк инвестировал десятки миллионов рублей в квантовую спутниковую связь 2 ч.
В прошлом году в России сильно упало число операторов связи 2 ч.
Объём мирового рынка носимых устройств в 2021 году превысил 300 млн штук и продолжит расти в 2022 году 3 ч.
Renault, Nissan и Mitsubishi инвестируют в электромобили €23 млрд за 5 лет и к 2030 году выпустят 35 моделей 3 ч.
В честь старта глобальных продаж смартфоны Redmi Note 11 и Redmi Note 11S предлагаются со скидкой 3 ч.