Loading...

Первая открытая межуниверситетская квантовая сеть
Gerd Altmann / Pixabay

Вчера, 13 октября 2021 года, состоялось торжественное представление первой опытной квантовой сети с открытым доступом. Система соединила два университета: сотрудники НИТУ «МИСиС» смогли управлять роботом в МТУСИ по сети, защищенной квантовым шифром. Проект реализован членами консорциума Центра компетенций НТИ «Квантовые коммуникации» НИТУ «МИСиС», МТУСИ, ООО QRate и ООО «Код безопасности». Подробнее о том, как проходило мероприятие, — в совместном репортаже порталов InScience.News и Indicator.Ru.

Квантовые технологии защиты данных уже используются в мире: например, для обмена информацией между подразделениями китайской «Alibaba Group» и в некоторых европейских вузах. Если все это уже есть, тогда какой смысл изобретать российский «Аист»? Как рассказывают руководители нового проекта, суть заключается в создании рынка квантовых технологий. Все, кто сейчас использует их для своих задач, работают на собственном железе и сами разрабатывают решения — просто потому что купить их негде. Отечественные создатели опытной квантовой сети с открытым доступом уверены, что смогут положить начало этому рынку.

Открытие состоялось в Точке кипения — Коммуне НИТУ «МИСиС». На нем выступили руководители организаций консорциума, а также бизнес-партнер в лице Дмитрия Пайсона, управляющего директора Управления исследований и инноваций Сбербанка.

Ректор НИТУ «МИСиС» Алевтина Черникова рассказала об истоках квантовых проектов в университете. Все началось с лауреата Нобелевской премии Алексея Абрикосова, который воспитал не одно поколение физиков. Затем был мегагрант и лаборатория Алексея Устинова, где провели первые работы по квантовому компьютингу. Спустя почти десятилетие стартовал проект по созданию квантовой сети под руководством Юрия Курочкина.

Сергей Ерохин, ректор МТУСИ, подчеркнул важность того, что исследователи получают возможность тестировать свои разработки в реальных условиях, а не просто в лаборатории. Он сравнил запуск межуниверситетской квантовой сети с появлением беспилотных автомобилей на улицах или внедрением искусственного интеллекта в медицину — такие большие возможности открывает проект. Юрий Миронов, декан факультета СиСС МТУСИ, привел пример: если во время операции будет перехвачено управление роботом, то могут быть катастрофические последствия. Однако все это можно предотвратить при использовании квантовых систем защиты.

Эксперты, почти как в анекдоте — ученый, инженер и администратор, — рассказали о сути разработки.

«В квантовых коммуникациях информация передается через состояния одиночных частиц света — фотонов. У них есть фундаментальное отличие от привычных нам подходов. Когда передается классическая информация, ее можно скопировать: часть сигнала удастся отвести, письмо — прочитать. Но если передатчик передает приемнику одиночные фотоны, то можно посмотреть, что произошло с ними. Любая попытка прочитать информацию неизбежно приведет к ошибкам. Если информация скомпрометирована, то мы обязательно об этом узнаем», — объяснил Юрий Курочкин, директор Центра НТИ «Квантовые коммуникации» НИТУ «МИСиС»

В технологии передается не полезная информация, а ключи, которые можно использовать для защиты данных: если они проходят все тесты, то можно гарантировать, что никаких перехватов не было. Однако потенциал квантовых ключей гораздо больше. Можно решать задачи хранения и аутентификации данных. Так, ранее консорциум первым продемонстрировал квантовую защиту для беспилотного автомобиля.

«Вся наша жизнь управляется компьютерами, а потому вопрос технологического суверенитета — по сути, безопасности и жизни — стоит на первом фронте. Все вокруг нас есть шифрованные сети, и мы должны быть уверены, что они работают как надо. Очень важно, что абсолютно все — от железа до технологий — полностью российское. Кто владеет каналами управления информацией — владеет страной, технологической независимостью», — уверен Андрей Голов, генеральный директор ООО «Код безопасности».

Хотя у нас есть талантливые ученые, способные работать в области квантовых технологий, их не так уж и много. Новая сеть, как считает Михаил Филонов, проректор по науке и инновациям НИТУ «МИСиС», поможет вырастить новые кадры.

«Нам было очень важно, чтобы данная сеть была максимально близка к сетям коммерческого использования. Устройство квантового распределения ключей находится на уровне мировых лидеров, а конкурентов в России превосходит. Научно-образовательный комплекс, разработанный совместно с МИСиС и QRate, — уникальное оборудование, которое позволяет обучать специалистов разного уровня основам квантовых коммуникаций. Его модульность поможет решать различные задачи: от лабораторных работ и заканчивая глобальными научными изысканиями», — рассказал Павел Воробьев, исполнительный директор ООО QRate.

Далее началась демонстрация в режиме реального времени. В Квантовом центре МТУСИ располагался доверенный узел квантовой сети, который позволяет генерировать и предоставлять по запросу симметричный ключ шифрования, распределенный между другими узлами квантовой сети — всего их пять на два университета. Там же был установлен блок управления роботом компании KUKA. В сети формируется защищенный VPN-канал связи с использованием технологии квантового распределения ключей, что позволяет управлять роботом удаленно и защищать его от угроз взлома или перехвата управления.

Сотрудники МИСиС запустили программу, и робот начал махать российским флагом. Казалось бы, мелочь, но за ней стоят технологии будущего. Создатели системы ожидают, что в будущем в производство придут стандарты 4.0, когда управление роботизированными системами локализовано не в рамках одного завода, а в рамках концерна, который интегрирует в себе и производство, и науку. И на вопрос: «Как передавать конструкторскую информацию и управляющие сигналы?» — ответ есть у квантовой криптографии.


Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Facebook и Twitter.