Квантово-защищённая линия передачи данных для практического использования

В Великобритании построена первая в стране высокоскоростная линия связи практического применения с квантовой защитой передаваемой информации. Её создала телекоммуникационная компания British Telecom (BT). Линия связала Кембридж и лабораторию BT в кампусе Adastral Park возле Ипсвича.

Квантовая защита передачи данных основана на их трансляции в виде отдельных фотонов. При этом используется фундаментальное свойство квантового мира, которое состоит в том, что в нём измерить любую физическую характеристику объекта невозможно без изменения его состояния. Следовательно, при попытке считать информацию, которую несут в себе передаваемые фотоны, их состояние изменится.

В линии с квантовой защитой с помощью отдельных фотонов передаётся ключ шифрования, в связи с чем данная технология именуется также «Передача квантового ключа» (Quantum Key Distribution — QKD). Если ключ благополучно пришёл к получателю, то это означает, что он по пути не подвергался никаким попыткам перехвата. Если же будет иметь место попытка перехватить ключ, то состояние фотонов изменится, и обе стороны — передающая и принимающая — сразу узнают о вмешательстве. Сами зашифрованные данные передаются по той же линии, и их перехват ничего не даст возможному злоумышленнику, поскольку у него нет ключа.

Линия с квантовым шифрованием проходит по стандартному оптоволокну и имеет длину 120 км. Её пропускная способность — 500 Гбит/с.

Построение квантово-защищённой линии выполнялось совместными усилиями многих академических и коммерческих организаций. В течение двух лет специалисты компании BT работали над построением линии совместно с исследователями из Университета Йорка и Кембриджа.

В роли координатора проекта выступил «Хаб квантовых коммуникаций», в работе которого участвуют восемь британских университетов. Четыре таких хаба развиваются в рамках «Британской национальной программы квантовых технологий». Вся эта работа нацелена на создание безопасной среды передачи данных, основной адресат которой, — критически важные инфраструктуры.