Россия и Китай провели эксперимент по передаче сообщений, защищенных с помощью квантовой криптографии. Российская наземная станция в Звенигороде обменялась закодированными изображениями размером 256×64 пикселей с наземной станцией в китайском Наньшане через китайский спутник квантовой связи «Мо-цзы».

С российской стороны в эксперименте участвовала команда ученых из Университета МИСИС, Российского квантового центра (РКЦ) и компании «КуСпэйс Технологии»
С российской стороны в эксперименте участвовала команда ученых из Университета МИСИС, Российского квантового центра (РКЦ) и компании «КуСпэйс Технологии»

В Китае уже много лет работает своя квантовая сеть протяженностью 4600 км, которой пользуются банки и компании. Для решения проблемы квантовых коммуникаций между разными континентами китайские ученые с 2016 года начали вести исследования с участием «Мо-цзы». В 2019 году к ним подключились россияне из НИТУ МИСИС, РКЦ и «КуСпэйс Технологий». В ходе ряда экспериментов удалось реализовать квантовое распределение ключей между двумя точками на расстоянии 3800 км: между наземными станциями в Звенигороде и Наньшане.

Для чего нужна квантовая криптография?

Квантовая криптография и квантовая спутниковая связь - способ защитить информацию в цифровом мире от утечек и ответ на рост мощностей компьютеров у злоумышленников. Квантовые компьютеры в руках хакеров могут спокойно справиться с математическими алгоритмами, на которых основана традиционная криптография для защиты информации. В случае с квантовой криптографией она базируется на физике: информация кодируется в одиночные кванты, ее невозможно незаметно считать, это дает возможность передавать криптографические ключи.

Однако оптический сигнал в волокне, по которому передаются фотоны, ослабевает, и инфраструктуре передачи данных требуются промежуточные доверенные узлы. Поэтому передача криптоключей через спутник видится оптимальной.

У метода распределения квантовых ключей по оптоволокну есть ограничения: поток частиц света теряет свою энергию, поглощаясь в оптоволокне, и после пары сотен километров сигнал становится настолько слабым, что его невозможно отличить от шума. Стоит отметить, что такой квантовый сигнал невозможно бесшумно усилить в процессе распределения. В этом контексте передача ключей через спутник в открытом космическом пространстве, где нет ничего, что могло бы существенно поглотить или рассеять свет, представляет собой значительное преимущество и позволяет передавать ключи в любую точку земли эффективнее, чем по оптоволокну.
Младший научный сотрудник РКЦ, соавтор исследования Александр Хмелев

Приемная наземная станция в Звенигороде может проводить стабильные сеансы связи со спутником и декодировать отправляемые космическим аппаратом поляризационные состояния одиночных фотонов.

Где применяется квантовая криптография?

По различными оценкам, в мире рынок квантовой криптографии будет расти в среднем почти на 40% в год. В мировой практике крупные банки и телекоммуникационные компании уже используют или тестируют эту технологию - как, например, это делает тот же Китай. В России первыми пилотный проект в этом направлении запустили «Росатом» и «Ростелеком», инфраструктура квантовых коммуникаций строится при поддержке Дорожной карты РЖД. Есть и как минимум одна частная компания, которая занимается этой технологией - «КуРэйт», основанная при поддержке Российского квантового центра.

Спутниковая квантовая криптография может применяться в России и в защите данных объектов, находящихся на большом расстоянии. В частности, между удаленными месторождениями полезных ископаемых или для связи между ледоколами. В рамках стратегического проекта НИТУ МИСИС «Квантовый интернет» по программе Минобрнауки России «Приоритет 2030» исследователи уже изучили риски для атак злоумышленников при таком способе связи и ликвидировали их. Это важный шаг к созданию высокоскоростных квантово-защищенных спутниковых систем связи в России.

Есть ли свои квантовые спутники у России?

Скоро появятся. Летом 2023 года с космодрома Восточный запустили первый в России прототип квантового спутника: малый космический аппарат «Импульс-1» от НИТУ МИСИС и «КуСпэйс Технологии». На нем находится оборудование, позволяющее тестировать передачу информации по лазерному каналу связи. Сеансы связи с ним проходят в штатном режиме. По информации МИСИС, «крупный бизнес уже начал проявлять интерес к этому направлению, а разработка технологии квантовых микроспутников приближает горизонт экономической целесообразности внедрения квантовых технологий».

Источники
НИТУ МИСИС

Сейчас на главной

Росатом готовит пуск первого блока АЭС «Руппур» до конца 2026 года
21 минуту назад
Росатом готовит пуск первого блока АЭС «Руппур» до конца 2026 года

Гендиректор Алексей Лихачёв: работы идут по графику, станция обеспечит Бангладеш надёжной энергией

Новости Промышленность ГК «Росатом»
Андрей Рудковский
Назван срок запуска российского аналога Starlink
50 минут назад
Назван срок запуска российского аналога Starlink

Первые аппараты низкоорбитальной спутниковой группировки «Рассвет» отправят на орбиту в первом квартале 2026 года

Новости Наука «БЮРО 1440»
Максим Борисов
Какие направления развития ждут ВСМ?: Четыре версии продвижения проекта представят президенту России в марте 2026 года
56 минут назад
Какие направления развития ждут ВСМ?: Четыре версии продвижения проекта представят президенту России в марте 2026 года

Одним из предлагаемых маршрутов станет магистраль из Москвы в Минск

Новости Транспорт Минтранс России
Алина Шруб
Автомобили в России стали одними из самых дорогих в мире: средняя цена превысила 45 тыс. долларов
1 час назад
Автомобили в России стали одними из самых дорогих в мире: средняя цена превысила 45 тыс. долларов

Машины стоят дороже только в четырёх странах

Новости Авто «Автостат» 2
Олеся Михайлова
Кибермодули для полной автоматизации станков с ЧПУ и 3D-контроля качества показал в «Патриоте» Ростех
1 час назад
Кибермодули для полной автоматизации станков с ЧПУ и 3D-контроля качества показал в «Патриоте» Ростех

Робототехнические новинки повышают производительность и исключают брак на производстве

Новости Промышленность ГК «Ростех» «РТ-Техприёмка»
Андрей Рудковский
Новинка от КамАЗ: автоцистерну на шасси КАМАЗ-65658 вывели на рынок
1 час назад
Новинка от КамАЗ: автоцистерну на шасси КАМАЗ-65658 вывели на рынок

Модель предназначена для транспортировки питьевой воды

Новости Транспорт ПАО «КАМАЗ»
Алина Шруб
Двухтопливные малооборотные двигатели для крупнотоннажных судов разрабатывают в России
1 час назад
Двухтопливные малооборотные двигатели для крупнотоннажных судов разрабатывают в России

Опытный двигатель — на дизеле и тяжёлом топливе, затем серийная версия на природном газе

Новости Транспорт Промышленность ОСК
Андрей Рудковский
ГАЗ скрестил автобус с фургоном: получилась уникальная «Газель Логистик» для доставки
2 часа назад
ГАЗ скрестил автобус с фургоном: получилась уникальная «Газель Логистик» для доставки

Новинка построена на шасси автобуса «Газель City», что снизило стоимость разработки

Новости Авто Горьковский автозавод
Олеся Михайлова
В России придумали способ резко уменьшить корабельный привод
2 часа назад
В России придумали способ резко уменьшить корабельный привод

Новая судовая движительная установка снижает габариты без потери мощности благодаря вертикальной схеме электродвигателей

Новости Транспорт
Максим Борисов
Разработчик суверенного Рунета переводит почту на американский Exchange
2 часа назад
Разработчик суверенного Рунета переводит почту на американский Exchange

Причина связана с экономической целесообразностью

Новости ПО и Приложения Информационная безопасность ПАО «Ростелеком» ООО «РДП Энтерпрайз»
Максим Борисов
Ресурс позвоночных имплантатов из никелида титана повысили инженеры МАИ
2 часа назад
Ресурс позвоночных имплантатов из никелида титана повысили инженеры МАИ

Сплав с памятью формы сохраняет подвижность позвонков и выдерживает высокие нагрузки

Новости Наука МАИ
Андрей Рудковский
Двигатели корабля «Прогресс МС-30» подняли орбиту МКС до 422 км над Землёй
2 часа назад
Двигатели корабля «Прогресс МС-30» подняли орбиту МКС до 422 км над Землёй

Высота космической станции увеличилась на 1,67 км

Новости Наука ГК «Роскосмос»
Алина Шруб