В Китае завершено развертывание первой в мире интегрированной квантовой коммуникационной сети

Китайская квантовая сеть

Ученые, инженеры и другие специалисты из нескольких китайских ведущих научных учреждений, возглавляемые учеными из китайского Научно-технического университета в Хэфэе, завершили развертывание первой и самой большой в мире интегрированной квантовой коммуникационной сети, которая сейчас объединяет около 700 каналов на базе оптоволоконных линий и несколько спутниковых каналов. Эта сеть позволяет реализовать технологию квантового распределения ключей шифрования на максимальное расстояние в 4600 километров, и обеспечивает безопасную связь между основными китайскими государственными, оборонными, финансовыми и научными организациями.

В отличие от коммуникаций, в которых используются стандартные методы шифрования, квантовые коммуникации считаются абсолютно безопасными и не поддающимися взлому. Именно такие квантовые коммуникационные системы идеальны для обмена информацией между банками, государственными организациями и военными предприятиями. Основой квантовых коммуникаций является технология квантового распределения ключей шифрования (quantum key distribution, QKD), которая позволяет передавать ключи при помощи квантового состояния частиц, фотонов света в большинстве случаев. При этом, о любой попытке «подслушивания» или другого типа вмешательства тут же становится известно, передаваемый ключ становится скомпрометированным и не может использоваться для шифрования передаваемой информации.

В 2016 году Китай запустил искусственный спутник Micius (QUESS), при помощи которого была реализована технология QKD между двумя наземными станциями, находящимися на удалении 2 600 километров, а в 2017 году была введена в строй оптоволоконная сеть, длиной более 2 000 километров, связавшая Пекин и Шанхай. И эти два компонента стали основой для создания глобальной китайкой квантовой коммуникационной сети.

Используя дополнительные оптоволоконные сегменты и сети, специализированные квантовые релейные станции и квантовые спутниковые каналы, новая сеть объединила более 150 абонентов, в состав которых вошли электронные правительственные системы, объекты энергетики и электросетей, государственные и некоторые частные банки, промышленные предприятия, в том числе и оборонного значения. Все это является демонстрацией того, что технологии квантовых коммуникаций уже могут использоваться для практического создания безопасных сетей. Более того, квантовые коммуникационные технологии уже готовы к объединению национальных квантовых сетей различных стран, только для этого потребуется проведение работ по стандартизации аппаратных средств и используемых протоколов данных.

В новой реализации китайской квантовой сети используется множество технологических новинок, оптимизированных аппаратных и программных средств. К примеру, большая тактовая частота работы и новый более эффективный протокол QKD позволяет генерировать и передавать ключи шифрования со скоростью 47.8 килобита в секунду. Такая скорость только может вызвать печальную улыбку у тех, кто уже привык к мега- и гигабитным скоростям передачи данных. Однако, с учетом того, что длина ключей шифрования не превышает обычно 2 килобайт, скорости в 47 килобит вполне достаточно для обеспечения работы всей сети с минимальными задержками, кроме этого, данная скорость приблизительно в 40 раз выше, чем то, что было достигнуто раньше.

В дальнейшем китайцы планируют продолжить развертывание квантовой сети путем добавления к ней новых сегментов и увеличения количества подключенных к ней абонентов. Помимо этого планируется подключение китайской квантовой сети к сетям или сегментам сетей Австрии, Италии, России и Канады. Для этого сейчас разрабатываются небольшие, но эффективные квантовые спутники и наземные станции для обеспечения эффективной работы технологии QKD. Кроме этого ведется разработка квантовых спутников для высокой околоземной орбиты, которые обеспечат работу технологии QKD на рекордных расстояниях в десятки тысяч километров.

Share Button

Материалы по теме:

Создана компьютерная программа, способная на пять минут «заглянуть в будущее»
Специалисты в области информационных технологий и программисты из университета Бонна, Германия, разработали программное обеспечение, способное "заглянуть в будущее" на несколько минут времени. Эта программа ...
Fujifilm и IBM создали новую магнитную ленту, демонстрирующую рекордные показатели плотности записи и информационной емкости
Ни для кого не является секретом, что все цифровые данные, которые за всю историю успело сгенерировать человечество, где-то сохранены и ждут момента, когда они ...
Новая система компании NVidia, основанная на искусственном интеллекте, превращает любое видео в сверхвысококачественную замедленную съемку
Исследователи компании NVidia, занимающиеся искусственным интеллектом, продемонстрировали новую систему на базе нейронной сети, которая может превратить любое видео в сверхвысококачественную замедленную съемку путем глубокой ...
Гибридные кубиты устраняют одну из главных проблем на пути создания практических квантовых компьютеров
Квантовые компьютеры, которые используют загадочные эффекты квантовой механики для выполнения вычислительных операций, уже давно считаются перспективной заменой традиционным компьютерам. Квантовые биты, кубиты, которые могут ...
Исследователи продемонстрировали работоспособный элемент Тоффоли, реализованный на базе трех-кубитной квантовой системы
Исследователи из китайского Научно-технического университета (University of Science and Technology of China) продемонстрировали первую практическую реализацию так называемого логического элемента Тоффоли (вентиля Тоффоли, Toffoli ...
You can skip to the end and leave a response. Pinging is currently not allowed.

Leave a Reply

Яндекс.Метрика