Российские ученые обновили мировой рекорд в области квантовой криптографии

Совместная группа исследователей из Российского квантового центра, Центра квантовых коммуникаций Национальной технологической инициативы НИТУ «МИСиС» и научно-производственной компании QRate обновила мировой рекорд в эффективности систем квантовой криптографии на этапе классической постобработки.

 

Результаты ученых опубликованы в престижных международных научных журналах IEEE Communication Letters и IEEE Transactions on Information Theory.

«Квантовая криптография перспективна, в первую очередь, для защиты каналов связи, по которым передается ценная стратегическая информация. Особенно если речь идет о данных с длительным сроком хранения или переговорах топ-менеджмента. По мере развития цифровизации общества будут появляться новые сценарии применения оборудования для квантового распределения ключей, например, защита беспилотного транспорта от массового взлома», – передает РИА «Новости» слова CTO QRate, директора центра компетенций НТИ «Квантовые коммуникации» в МИСиС Юрия Курочкина.

Под квантовым распределением ключей подразумевается метод передачи ключа («инструкции» для шифрования и дешифровки передаваемой информации), предполагающий использование квантовых явлений для обеспечения безопасной связи.

Первое достижение группы российских специалистов – это новый алгоритм коррекции ошибок на основе так называемых полярных кодов, который более устойчив к внешним воздействиям. Иными словами, благодаря этому устройства для квантового распределения ключей смогут работать стабильно не только в идеальных лабораторных условиях, но и в реальных ситуациях, когда параметры окружающей среды могут иметь значительные отклонения из-за воздействия разных факторов. Это особенно важно для индустриальных устройств квантовой криптографии, функционирующих в условиях реальных городских линий связи.

Значительную роль в эффективности систем квантового распределения ключей играет то, что называется «классической постобработкой» – набор процедур, направленный на исправление ошибок в квантовых ключах, а также исключению из него потенциально доступной злоумышленнику информации. С этим связано второе достижение российских ученых, сумевших повысить эффективность алгоритмов классической обработки, обновив мировой рекорд в этой области.

«При разработке новых технологий для защиты данных мы должны принимать во внимание не только существующие, но и будущие угрозы. Внедрение квантового распределения ключей позволяет обеспечить принципиально новый уровень защиты, что делает его устойчивым по отношению к будущим атакам. При этом происходит постоянное совершенствование – научные разработки позволяют улучшать продукты и технологии. В данном случае мы предлагаем новые программные инструменты для оптимизации работы устройств квантового распределения ключей, поэтому они быстро интегрируются в устройства QRate», – отметил руководитель научной группы «Квантовые информационные технологии» Российского квантового центра Алексей Федоров.

Напомним, в ноябре 2019 года ученые Московского физико-технического института (МФТИ) вместе с инженерами из российской компании T8 и американской корпорации Corning создали систему передачи высокоскоростного сигнала, которая смогла передать данные на расстояние 520 километров со скоростью в 200 Гб/с и установила ряд новых рекордов.