Квантовые технологии сулят безопасные связь и промышленный интернет

В ОАО «РЖД» обещают, что линия квантовой связи заработает в России уже в 2021 году. Что собой представляет данный проект? И что сулит рядовым пользователям?

Правда, речь пока идет о тестовом режиме, но в дальнейшем сервис предполагается предоставлять вместе с услугой передачи данных.

Прежде всего стоит пояснить: проекты, связанные с квантовыми коммуникациями, предполагают два направления. Первое – это, по сути, тот же интернет вещей, но с применением квантовых вычислений.

Применительно к РЖД – можно таким образом обезопасить управление беспилотными поездами или обеспечить дистанционную онлайн-диагностику скоростного экспресса.

Второе – это использование квантовых сетей для безопасной передачи данных. Говоря попросту, это новый тип данных, пропускаемых по волоконно-оптическим линиям связи (ВОЛС).

Брелок для гаджета

Пока это еще не технология, а идея. Причем проект должен окупиться. Пока тут определенные выводы делать рановато, считает технический директор крупной IT-компании Алексей Кондратьев.

Вместе с тем уже сейчас понятно, что квантовые коммуникации обеспечивают беспрецедентный уровень защиты, сообщил руководитель группы квантовых информационных технологий Российского квантового центра Алексей Федоров. Поэтому к ним и проявляют такой интерес.

Сейчас квантовый модуль – коробка большого габарита, а завтра может быть размером с USB-брелок. И это позволит смартфону работать с квантовыми ключами.

Безопасная беспилотная «Ласточка»

Если речь идет об управлении движением поездов (такими как «Ласточка» или «Сапсан»), то ключевой вопрос – безопасность каналов передачи данных, отметил заместитель генерального директора – главный инженер ОАО «РЖД» Сергей Кобзев.

При этом в монополии стремятся быть в первых рядах, поскольку в таком случае это вопрос уже не только обеспечения безопасности, но и продукт, который может быть востребован компаниями, которым нужна «невскрываемая» криптография. РЖД хочет быть в списке организаторов разработки и внедрения квантовых систем.

Собственно поэтому в ОАО «РЖД» в прошлом году и был создан департамент квантовых коммуникаций.

Деньги на кванты

Правда, что с бюджетом проекта – не совсем понятно.

Поначалу в ОАО «РЖД» сообщали, что холдинг собирается освоить на эти цели в ближайшие годы 43 млрд руб.
Затем появилась информация об инвестпланах на 24,7 млрд руб., из которых 12,9 млрд руб. намечалось взять из бюджета России, 6,5 млрд руб. привлечь из внебюджетных источников. Ну а оставшиеся 5,3 млрд руб. – добавить из ресурсов холдинга.

В сентябре 2020-го была утверждена дорожная карта, которая предусматривает реализацию до 2024 года более 120 мероприятий и проектов. И с этого момента в ОАО «РЖД» перестали комментировать, сколько именно денег они намерены вложить в проект.

Задача в общем виде

В самом общем виде конфигурация системы квантово-криптографической связи понятна. Наработки в этой области уже есть в странах Запада и в КНР.

Сейчас необходимо убить двух зайцев.

Первая цель – понять, как можно масштабировать квантовую сеть для охвата протяженных объектов. Вторая задача – понять, как капитализировать принципы работы защищенных каналов передачи данных.

Дело в том, что в этом же направлении в РФ сейчас работает несколько научных школ, «Росатом» и «Ростех». Интерес к квантовым коммуникациям проявляют крупные операторы связи и банки.

Свои линии ближе к телу

Однако понятно, что в ОАО «РЖД» хотят внедрить инновацию сначала на базе своих ВОЛС. А уже потом выходить на рынок мобильной и спутниковой связи.

На первом этапе – создание опытной магистральной квантовой сети по направлению Москва – Санкт-Петербург общей длиной более 800 км. По данным, полученным от источника в департаменте квантовых коммуникаций, первый опыт уже был получен в конце 2020 года.

А сейчас поставлена цель – выйти на пилотные участки в 2021 году, чтобы провести тесты непосредственно на сети ВОЛС ОАО «РЖД».

В РФ – квантовая долина, в Китае – обменялись квантовыми ключами

В госкорпорации «Ростех» сообщили, что присоединились к научно-исследовательскому проекту БРИКС по квантовым коммуникациям. Речь идет о создании международного канала квантовой связи. В проекте участвуют ученые РФ, Китая, Индии и ЮАР.

Цель – связать два университета в ЮАР и Китае, между которыми – более 10 тыс. км. При этом планируется испытать некий гибрид из систем ВОЛС и спутникового канала

С российской стороны ключевым игроком выступает АО «НПО ГОИ имени С. И. Вавилова» (один из ведущих разработчиков в РФ лазерных систем различного назначения). Его партнер – Казанский национальный исследовательский технический университет им. А. Н. Туполева.

Участие столь солидных организаций дало повод заместителю министра цифрового развития, связи и массовых коммуникаций РФ Максиму Паршину утверждать, что мир стоит на пороге второй квантовой революции (первая подарила нам транзисторы и мобильную связь), а РФ готова занять в ней передовые позиции.

Для этого в Минэкономразвития России предложили проект создания не то что инновационной «песочницы», а целой квантовой долины. Ее планируется разбить в Инновационном научно-технологическом центре при участии «Сбера», «Росатома», «Ростеха» и ОАО «РЖД».

А пока в РФ вынашивают свои планы, физики из Китая, Сингапура и Великобритании уже объединили города Наньшань и Дэлинха квантовой линией связи протяженностью в 1120 км. С помощью спутника связи исследователи произвели квантовый обмен ключами между двумя наземными станциями. И было это в июне 2020 года с помощью спутника «Мо-Цзы».

Также о квантовых коммуникациях читайте в нашем материале «Квантовые коммуникации: что это и зачем они РЖД?»

Автор: Александр Солнцев