Российские ученые разработали новый метод передачи сигнала в системе защищённых квантовых коммуникаций

Коллектив ученых из Университета ИТМО разработал принципиально новый подход к созданию систем квантовой связи для организации высокозащищённого обмена данными. Новое исследование – не просто теория: разработчики показали соответствующее устройство, которое может сказать новое слово в IT-безопасности.

При помощи разработанного российскими специалистами из Лаборатории квантовой информатики Международного института фотоники и оптоинформатики Университета ИТМО совместно с коллегами из шотландского университета Хериот-Ватт метода можно передавать квантовый сигнал по оптическому волокну на расстояние до 250 километров. Средством передачи служат обычные фотоны – частицы света, а шифрование выполняется при помощи расщепления несущей волны на несколько независимых. Как именно их надо сложить для того, чтобы получить обратно полезную информацию – «знает» только приёмник. От того, насколько сдвинуты по фазе составляющие, будет зависеть, что получится при обратном сложении отдельных компонент.

«При прохождении через оптоволоконный кабель все волны претерпевают непредвиденные изменения, которые везде одинаковы, благодаря чему при повторном прохождении волн через модулятор получателя изменения нивелируются, и мы имеем ту же самую комбинацию, что и у отправителя», – поясняет Олег Банник, один из разработчиков системы, сотрудник Лаборатории квантовой информатики Университета ИТМО.

«Для рассылки квантовых бит мы используем так называемые боковые частоты. Такой подход дает нам ряд существенных преимуществ – в частности, это ведёт к существенному упрощению конструкции устройства, высокой устойчивости к внешним воздействиям и большой пропускной способности квантового канала связи. По скорости и дальности передачи информации наша система сопоставима с абсолютными рекордами в области квантовой коммуникации», – добавляет руководитель Лаборатории квантовой информатики Артур Глейм.

Передача однофотонных сигналов в системе при помощи разработанного метода возможна на расстояния более 250 километров. Ранее такой способ связи уже изучался, но именно в нынешнем случае исследователям удалось добиться хорошей стабильности сигнала, а значит – высокой скорости и большой дальности передачи данных. А поскольку новый метод коммуникации, по словам учёных, полностью защищён от взлома, им могут заинтересоваться структуры, которым необходима полная гарантия конфиденциальности – банки, крупные компании (особенно – из военно-промышленного комплекса), силовые структуры.

Подготовил Илья Снопченко / ИА «Диалог»