DIgital Tхромать Tанк (DTT)

Первая в мире интегрированная сеть квантовой связи

Китайские ученые впервые в мире интегрировали Квантовая сеть связи создано соединение более 700 волоконно-оптических кабелей на Земле с двумя спутниками. Его протяженность составляет более 4600 км, и он соединяет пользователей от Пекина до Шанхая. Это самая большая такая сеть в мире и важный шаг с точки зрения безопасности данных. Цзяньвэй Пань, Юао Чен и Чэнчжи Пэн из Хэфэйского университета науки и технологий объявили о результатах в "Природа"(http://dx.doi.org/10.1038/s41586-020-03093-8). Они вселяют надежду на глобальное практическое применение подобных коммуникационных технологий в будущем.

Источник изображения: Pixabay

Квантовая коммуникация

Что такое квантовая связь? Он использует квантовые сигналы для передачи данных, что делает кражу практически невозможной. Он решает одну из самых больших проблем, стоящих перед современным Интернетом, а именно его уязвимость для хакерских атак.

Квантовой физике известна концепция "Запутанность"частиц. Упрощенно можно сказать, что две частицы остаются настолько тесно связанными друг с другом, что всегда имеют двойную форму. Попытка манипулировать одной из них немедленно изменяет и другую частицу, независимо от того, где она находится. комбинация делает хакерскую атаку невозможной, потому что она будет немедленно перехвачена, а атакованный сигнал будет разрешен.


Ядром квантовой коммуникации является квантовое распределение ключей (QKD), которое использует квантовые состояния частиц для создания последовательности нулей и единиц. Каждая попытка перехвата между отправителем и получателем изменяет этот порядок (ключ) и немедленно замечается. В отличие от обычного шифрования данных (например, технологии блокчейн), Квантовая коммуникация как абсолютно безопасно. Это для передачи банковских, военных или правительственных Ключевая информация об инфраструктуре предназначены.


Инфраструктура для QKD

Тем не менее Технология QKD существенные ограничения, особенно что касается ассортимента. До сих пор он позволял передавать данные на расстояние всего в несколько сотен километров с помощью оптоволокна и на расстояние около тысячи километров с помощью спутников и наземных станций. В 2016 году Китай запустил первую в мире Спутники квантовой связи (QUESS)что позволило использовать эту технологию между двумя наземными станциями на расстоянии 2.600 км друг от друга. В 2017 году для QKD было построено более 2.000 км выделенной оптоволоконной сети между Пекином и Шанхаем.

Наземная волоконно-оптическая сеть и спутниковые соединения были интегрированы с помощью надежных реле. Это позволило построить сеть связи, которая обслуживает более 150 пользователей по всему Китаю, включая государственные и местные банки, муниципальные энергетические сети и правительственные веб-сайты.

Работа китайских исследователей доказывает, что технологии квантовой связи могут найти широкое практическое применение в будущем. Также возможно иметь глобальный Квантовая сеть связи будут созданы, когда национальные сети будут интегрированы, а университеты, учреждения и компании объединятся для стандартизации соответствующих протоколов и устройств.

Повысить эффективность

В последние годы китайская команда интенсивно тестировала и улучшала производительность своей сети. Исследователям удалось определить частоту Генерация ключей QKDg в 40 раз до 47,8 кбайт в секунду, а также увеличить дальность передачи ключей по земле.
Дальнейшее развитие квантовых сетей представляет интерес для исследователей из Австрии, Италии, России и Канады. Среди прочего, они хотят разместить спутник достаточно высоко, чтобы орбита QKD передача данных на гораздо большие расстояния.