10 августа 2020 07:39

Мир поделён на кванты

Перед коммуникациями открываются широкие перспективы

Правительство Российской Федерации и РЖД намерены подписать соглашение о намерениях по поддержке развития технологии квантовых коммуникаций в рамках нацпрограммы «Цифровая экономика». Об этом вице-премьер Максим Акимов объявил в конце мая на совещании по развитию искусственного интеллекта с президентом Владимиром Путиным. Исследования в области квантовых коммуникаций ведутся в разных странах. В некоторых создаются магистральные квантовые сети. Однако лидером по сложности и протяжённости сетей является Китай, обладающий единственной в мире магистральной квантовой сетью.
В 2001 году управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) начало финансирование исследований в области квантовых коммуникаций с целью создания функциональной квантовой сети. Первая сеть была построена в лаборатории компании BBN Technologies в 2003 году. В следующем году она была расширена и сейчас соединяет Гарвардский и Бостонский университеты. Сеть функционирует на нескольких физических уровнях, включая обычную оптоволоконную связь, использование запутанных квантовых частиц и квантовую передачу данных по открытому воздуху. Сейчас в США ведутся работы по строительству частной квантовой сети компании Batelle. В 2015 году её протяжённость была около 650 км. Ожидается, что в будущем сеть свяжет между собой Восточное и Западное побережья США.

В октябре 2008 года Европейский союз запустил проект «Безопасные коммуникации на основе квантовой криптографии» (SECOQC). Задачей проекта является создание коммуникационной сети, защищённой от воздействия американской системы радиоэлектронной разведки «Эшелон» (ECHELON). Объём инвестиций в проект составляет 11 млн евро. Работы ведутся специалистами из Австрии, Бельгии, Дании, Франции, Германии, Италии, Швеции и Швейцарии. Задача – создание квантовых сетей для соединения по безопасному каналу защищённых сетей, построенных с использованием обычных технологий. Работы координирует Австрийский технологический институт (Austrian Institute of Technology). Свой проект SwissQuantum развивает также Швейцария. Сеть была построена и протестирована в 2009–2011 годах и связывает между собой CERN, Университет Женевы и Университет прикладных наук и искусств Западной Швейцарии и является тестовой площадкой для практической реализации решений, разработанных в рамках проекта SECOQC.

В 2009 году Китай запустил первую иерархическую квантовую сеть, построенную на оптоволоконной инфраструктуре. Сеть состоит из нескольких подсетей, связанных между собой магистральным каналом.

В 2010 году в Японии была построена Токийская квантовая сеть. В рамках её создания удалось впервые использовать метод квантового шифрования по принципу одноразового блокнота для трансляции голосовой и видеосвязи. Протяжённость сети – 60 км. Участвовавшим в строительстве сети специалистам компании Toshiba удалось добиться рекордной для квантовых сетей скорости передачи данных в 1 мегабит в секунду.

В сентябре 2017 года в Китае была официально открыта первая и самая длинная в мире магистральная квантовая линия Пекин – Шанхай протяжённостью 2000 км. Магистральный канал связывает между собой квантовые сети в Шанхае, Пекине, городе Цзинань в провинции Шаньдун и Хэфэй в провинции Аньхой. Во время её открытия сотрудники китайского Банка коммуникаций (пятого по размерам китайского коммерческого банка) провели с помощью сети первую финансовую транзакцию. Сейчас ведётся строительство ряда других квантовых сетей. Запланирована ещё одна магистральная линия вдоль побережья реки Янцзы.

В России в прошлом году в Казани специалистами Санкт-Петербургского национального исследовательского университета информационных технологий, механики и оптики и Казанского национального исследовательского технического университета имени А.Н. Туполева была построена первая в России многоузловая квантовая сеть, соединившая несколько университетских зданий, а также квантовая сеть Казань – Чистополь протяжённостью 160 км.

Сегодня наиболее передовым направлением развития квантовых коммуникаций является развитие систем приёма и передачи квантовых сигналов по воздуху. Эксперименты в этой области ведутся в Канаде, США, России, Китае и европейских странах. В этом году американским исследователям впервые удалось передать закодированную с помощью единичных фотонов информацию в светлое время суток.


Оставить комментарий
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
          1 2
3 4 5 6 7 8 9
10 11 12 13 14 15 16
17 18 19 20 21 22 23
24 25 26 27 28 29 30