В Великобритании произошло поистине историческое событие: состоялась первая в стране защищенная квантовая видеосвязь по оптическому волокну между двумя удаленными друг от друга точками — Бристолем и Кембриджем. Расстояние между этими городами составляет более 410 километров. Безусловно, это не только техническое достижение, но и новый этап в обеспечении цифровой безопасности будущего.
В отличие от традиционных систем связи, в которых применяются классические методы шифрования, которые потенциально можно взломать, квантовые коммуникации используют физические свойства света. В эксперименте были задействованы два принципа: квантовая распределенная запутанность и квантовое распределение ключей (QKD), при котором криптографические ключи «прячутся» внутри отдельных фотонов, делая перехват практически невозможным. Уникальность разработки заключается в том, что исследователям впервые удалось объединить разные квантовые технологии в рамках одной масштабной сети и добиться их совместной работы с классической телекоммуникационной инфраструктурой.
Во время демонстрации работы сети исследователи провели квантово-защищенную видеоконференцию, осуществили передачу зашифрованных медицинских данных и организовали удаленный доступ к распределенному дата-центру. Все это происходило в режиме реального времени, а защита данных обеспечивалась исключительно квантовыми методами. Работы проводились в рамках британского проекта Quantum Communications Hub.
По словам соавтора исследования, доктора Руя Вана из Бристольского университета, это важнейший шаг к созданию квантово-безопасного будущего, в котором данные граждан, организаций и государственных структур будут надежно защищены от любых попыток взлома, включая потенциальные атаки с использованием квантовых компьютеров. Его коллега из Кембриджа, профессор Ричард Пенти, подчеркнул значение этого достижения для масштабирования квантовых технологий на национальном уровне.
Долгое время квантовые сети оставались преимущественно предметом лабораторных экспериментов. Ранее сеть протяженностью более 4 600 километров, объединяющую несколько городов, построил Китай, а в Испании и Сингапуре полным ходом идет тестирование локальных квантовых каналов. Однако до сих пор ни в одной из стран не появилась сеть, которая может передавать информацию на дальние дистанции, поддерживая при этом сразу несколько квантовых технологий в реальных условиях.
В настоящее время британская квантовая сеть (UKQN) охватывает два крупных метрополиса — Бристоль и Кембридж — которые соединены четырьмя длинными оптоволоконными каналами с тремя промежуточными узлами. Сигналы передаются через одномодовое волокно и специально разработанные оптические коммутаторы с низкими потерями, что позволяет гибко переключаться между классическими и квантовыми каналами.
В дальнейшем ученые планируют масштабировать квантовые сети от локального уровня до глобального, включая создание спутниковых каналов связи. Так рождается полноценный квантовый интернет, устойчивый к любым угрозам.
Ранее российские физики нашли способ увеличить количество атомов в квантовом сенсоре.
