Первая магистральная линия квантовой связи в России заработает уже в следующем году. Сначала, разумеется, в тестовом режиме, но сразу как общедоступный сервис. На самый безопасный из известных способов коммуникации со временем можно будет подписаться, как на простую услугу передачи данных.
В «Сколтехе» сделали квантовый мессенджер. Иными словами, все общение в нем — и текст, и голос, и видеосвязь — зашифровано с использованием квантового распределения ключей. Считается, что такое шифрование практически невозможно взломать, потому что любая попытка перехватить ключ, то есть измерить передаваемое квантовое состояние, по законам физики ведет к изменению этих состояний. Таким образом, система немедленно узнает, что ключ скомпрометирован, и больше его не использует.
Серафим Новичков, руководитель группы разработки технологии беспроводной связи «Сколтеха»: «Маша хочет передать зашифрованное сообщение Ване. Маша и Ваня связаны между собой квантовой линией связи, по которой передается фотон, и на стороне Вани он детектируется. На основе состояния фотона Маша при отправке, а Ваня — при детектировании, генерируют квантовый ключ. Дальше этот квантовый ключ используется квантовым мессенджером. При первичной авторизации мы видим, что ключ у нас получен от Маши, и, аналогично, при запуске второго телефона ключ получен от Вани. Дальше при передаче любых данных внутри этого мессенджера будет использован этот ключ».
При этом сам мессенджер – это просто программа для iOS или Android-смартфона, самого обычного, никак не модифицированного. Каналы связи, по которым передается зашифрованный трафик, тоже общедоступны — например, сотовая связь. Вся квантовая магия – это модуль расширения для ноутбука. Сейчас это довольно габаритный прототип, в идеале, например, USB-брелок. Именно он выдает смартфону квантово-полученный ключ. Каждые две минуты — новый, или чаще, если обнаружена попытка ключ перехватить. Первым пользователем станет компания РЖД.
Сергей Кобзев, заместитель генерального директора, главный инженер РЖД: «Там, где идут вопросы управления движением поездов, управления локомотивом или поездами, такими как «Ласточка», «Сапсанами» — это ключевой вопрос безопасности. И защита системы управления — это самый главный вопрос. Поэтому приход этих технологий, современных технологий — он в разы, если не сказать на порядки, повышает защищенность и безопасность эксплуатации железных дорог».
Впрочем, квантовые линии связи и средства общения — это не только для РЖД, это для всех структур и компаний, которым нужна невскрываемая криптография. Российские железные дороги выступают в данном случае в большей степени организатором разработки и внедрения. Эта компания в рамках национального проекта «Цифровая экономика» отвечает как раз за квантовые коммуникации. Кстати, первые магистральные оптоволоконные линии связи в России еще в прошлом веке начало прокладывать Министерство путей сообщения, из чего получилась компания «Транстелеком», принадлежащая РЖД, наследнице МПС. Сегодня это 78 тысяч километров оптоволокна. В следующем году в опытную эксплуатацию будет запущена линия уже квантовой связи Москва – Санкт-Петербург, первая в России и одна из первых в мире. Подобные проекты есть только в Китае, США и нескольких европейских странах.
Артур Глейм, начальник департамента квантовых коммуникаций: «Вообще говоря, сеть, которую прикладным образом можно пытаться использовать — она пока только одна. Это Китай начал такую работу, но мы сделали следующий шаг. Российские железные дороги совместно с предприятиями-партнерами, университетами предложили новую концепцию в области квантовых коммуникаций, а именно — операторский режим обслуживания, сервисный режим обслуживания в области сетей. Это позволяет предоставлять квантовые сети связи как услугу для конечного потребителя. То есть не как оборудование, а как сервис. Это делается впервые, соответственно, является одним из ключевых ноу-хау в тех разработках, которые мы ведем».
