eng
Просмотры: 1802
18.08.2023
Квантовые технологии в прошлом дали человечеству лазеры, полупроводниковые приборы и магниторезонансные сканеры. В 21 веке началась вторая квантовая революция − новый этап быстрого развития квантовых технологий, основанный на управлении поведением отдельных квантовых частиц. Например, реальностью стали линии связи с технологией квантового шифрования.
Квантовые коммуникации как новое высокотехнологичное направление, сформированное на стыке фотоники и квантовых технологий, позволяют строить защищённые от взлома системы связи. В этих системах неизменность и достоверность передаваемой информации гарантированы физическими принципами, а не математическими алгоритмами, как в существующих подходах к защите информации. И в развитии этого направления Россия занимает передовые позиции.
В рамках реализации национальной программы «Цифровая экономика» Правительство России определило ОАО «РЖД» компанией-лидером, ответственной за развитие высокотехнологичного направления «Квантовые коммуникации». Точкой отсчёта имеющихся, а также будущих результатов можно назвать 2019 год, когда было заключено соглашение о развитии направления «Квантовые коммуникации» между ОАО «РЖД» и Правительством РФ.
Первым этапом реализации соглашения стала разработка дорожной карты развития квантовых коммуникаций до 2024 года. Строится магистральная квантовая сеть, которая в настоящее время объединяет Москву, Санкт-Петербург и Нижний Новгород, а общая ее протяженность составляет 1147 км.
29 декабря 2022 года заместитель председателя Правительства России Дмитрий Чернышенко и генеральный директор – председатель правления ОАО «РЖД» Олег Белозёров подписали соглашение о намерениях в целях развития высокотехнологичного направления «Квантовые коммуникации».
По поручению Президента России Владимира Путина ОАО «РЖД» в 2022 году совместно с Минцифры России, Минэкономразвития России и экспертами научного сообщества актуализирована дорожная карта «Квантовые коммуникации» на период до 2030 года. В документе детализированы мероприятия, направленные на развитие инфраструктуры, приоритетных технологий и экосистемы квантовых коммуникаций, утверждены экспертные организации, усовершенствован механизм контроля.
«Наша главная задача заключается в создании инфраструктуры квантовых коммуникаций, расширении ее географического охвата и внедрении необходимых сервисов на ее основе. Это проект федерального масштаба, и успех его реализации важен для развития других высокотехнологичных направлений, связанных с цифровизацией. Совместно со всеми участниками экосистемы квантовых коммуникаций уже проведена большая работа: реализуются проекты по созданию инфраструктуры, а также 25 научно-технических работ, которые в перспективе позволят производить в России отечественное оборудование и компонентную базу», – сказал Олег Белозёров.
Мероприятия дорожной карты являются основой для организации и проведения НИОКР, пилотных проектов внедрения квантовых коммуникаций, реализации образовательных программ, трансфера технологий, разработки стандартов, а также создания необходимой инфраструктуры развития квантовых коммуникаций.
Планируемые результаты, заложенные в исходном варианте карты, остаются актуальными. Так, документом подтверждена цель по достижению к концу 2024 года протяженности квантовых волоконно-оптических сетей более 7 тыс. км, а к 2030 году — более 15 тыс. км.
В настоящее время в экосистему квантовых коммуникаций, которую формирует ОАО «РЖД», уже входят более 100 организаций, представляющих различные категории (от госструктур до стартапов). При этом конфигурация экосистемы постепенно меняется: к научным, образовательным организациям, разработчикам и производителям оборудования добавляется всё больше промышленных предприятий, разработчиков сервисов и операторов связи.
Так, об эксперименте для определения целесообразности использования для квантовых коммуникаций перспективных оптических волокон стандарта G.654E и G.654 ULL с уменьшенными потерями 11 июля 2023 года сообщил оператор связи «Ростелеком». Специалисты оператора и компании «Атлас» провели испытания технологии квантового распределения ключей (КРК) на инфраструктуре первой очереди магистральной ВОЛС «Новая ТрансЕврАзийская линия связи» (TEA NEXT).
Испытания систем КРК и сопряженных шифраторов производства российских компаний с номинальной скоростью шифрования до 10 Гбит/c проходили на участке ВОЛС протяженностью 85 км между двумя узлами первой очереди TEA NEXT на территории Центрального федерального округа. В ходе испытаний была проверена корректность работы технологии КРК и сопряженных с ними шифраторов. Проведен сеанс передачи данных между узлами проведения испытаний. Максимальная зарегистрированная скорость выработки квантовых ключей составила 394 бит/с при коэффициенте квантовых ошибок ниже нормативов. Зафиксированные в рамках испытаний скорости выработки квантовых ключей оказались почти в два раза лучше типовых значений показателей работы для ВОЛС соответствующей длины (85 км) с использованием оптических волокон стандарта G.652.
Достижения и проблемы квантовой связи, квантовых вычислений и элементной базы наноэлектроники на квантовых эффектах будут обсуждаться на заседаниях секции № 11 «Квантовые технологии − Квантовые коммуникации» Научной конференции «ЭКБ и микроэлектронные модули». Активное участие в ее работе примут, в том числе, специалисты ОАО «РЖД». В этом году наряду с квантовыми коммуникациями в программе секции будет уделено большое внимание квантовым сенсорам.
Конференция состоится в рамках ключевого информационного события года в мире электронных технологий − Российского форума «Микроэлектроника 2023», который пройдет 9−14 октября 2023 года в Парке науки и искусства «Сириус» Федеральной территории Сириус.
Комментарии читателей
