На право заключения договора выполнения работы по теме «Космическая квантовая коммуникаци… в Москве – Как и где принять участие в тендере? – сервис “Всем Подряд”

Что такое квантовые сети

Квантовая сеть — это система передачи данных, работающая по законам квантовой механики. В таких сетях обмен данными осуществляется при помощи кубитов. Это поляризованные фотоны, транслируемые по каналу оптической связи. Для того чтобы развернуть глобальные квантовые сети, покрывающие всю планету, как интернет, разработчикам и исследователям предстоит решить ряд трудностей.

Возможные недостатки

На право заключения договора выполнения работы по теме «Космическая квантовая коммуникаци… в Москве - Как и где принять участие в тендере? - сервис "Всем Подряд"(с) Is Quantum Communication Possible

В последние годы всё чаще обсуждают вопрос информационной безопасности в сфере квантовой связи. Раньше считалось, что с помощью квантовой криптографии можно передавать информацию таким образом, что её нельзя перехватить ни при каких обстоятельствах. Оказалось, что абсолютно надежных систем не существует:

физики из Швеции продемонстрировали, что при некоторых условиях квантовые системы связи можно взломать благодаря некоторым особенностям в подготовке квантового шифра. Кроме того, физики из Калифорнийского университета предложили метод слабых квантовых измерений, который фактически нарушает принцип наблюдателя и позволяет вычислить состояние квантовой системы по косвенным данным.

Впрочем, наличие уязвимостей — это не повод отказываться от самой идеи квантовой связи. Гонка между злоумышленниками и разработчиками (учеными) продолжится на принципиально новом уровне: с использованием оборудования с высокими вычислительными мощностями.

Такое оснащение по силам далеко не каждому хакеру. Кроме того, квантовые эффекты, возможно, позволят ускорить передачу данных. С помощью запутанных фотонов можно передавать почти вдвое больше информации в единицу времени, если их дополнительно кодировать с помощью направления поляризации.

Квантовая связь — не панацея, но пока она остается одним из самых перспективных направлений развития глобальных коммуникаций.

Газпромбанк вложился в квантовую спутниковую связь

Как рассказал руководитель проекта QSpace Technologies LLC Валентин Толстых, $1 млн – треть от всего объема инвестиций, необходимых на реализацию проекта. Общая сумма составит порядка 220 млн руб. Также он рассказал, что следующий этап привлечения инвестиций придется ориентировочно на конец 2022 г., тогда планируется привлечь также порядка $1 млн. Сейчас проект QSpace ищет стратегических партнеров.

Читайте про операторов:  Как перевести деньги с карты ВТБ на телефон при помощи смс сообщения

Как сообщают в компании QSpace Technologies LLC, квантовое распределение ключей (КРК) – это ключевая технология в области квантовых коммуникаций, позволяющая обеспечить максимально возможный уровень защиты информации, гарантированный законами физики. Также в нем сказано, что КРК уже используется в современных телекоммуникациях для передачи конфиденциальных данных, однако сегодня передача ключа осуществляется через оптоволоконный кабель, что ограничивает ее до расстояния в 200 км с учетом требования по скорости генерации. По словам представителей компании QSpace Technologies LLC, к концу 2024 г. проект намерен продемонстрировать решение проблемы ограниченной дальности, используя спутник в качестве “доверенного узла”.

QSpace Technologies LLC – спин-офф Российского квантового центра, в 2021 г. выделившийся из разработчика оборудования на основе квантовой криптографии QRate, и резидент “Сколково” (группа ВЭБ.РФ). Это единственная в России компания, разрабатывающая спутниковую систему на базе малых космических аппаратов.

Участие Газпромбанка в развитии российской квантовой отрасли носит долгосрочный характер, и инвестиции в компанию QSpace Technologies LLC являются важным этапом этой работы, сообщили в пресс-службе Газпромбанка. “Мы убеждены, что применение квантовых коммуникаций и криптографии обладает большим будущим, не только как потенциальный прорыв в научно-технологической области, но и с точки зрения перспектив монетизации”, – отметили в банке.

Руководитель проекта QSpace Technologies LLC говорит, что любой проект, связанный с космосом, является очень капиталоемким, а привлечение крупного инвестора позволит стартапу продемонстрировать работоспособность технологии, использование же малых спутников формата CubeSat сделает это за минимально возможные деньги. “Такие спутники, получившие большое распространение за последние 10 лет, как раз и используются в основном в качестве технических демонстраторов возможностей систем и оборудования”, – сообщил Валентин Толстых.

“Квантовые технологии на спутнике могут применяться для защиты каналов передачи информации между спутниками в группировке, для защиты каналов связи с землей или же для защиты каналов управления космическими объектами и передачи телеметрии”, – объясняет декан факультета СиСС МТУСИ Юрий Миронов. Также он рассказал, что МТУСИ заинтересован в участии в этом проекте и ведет переговоры. “Однако раскрывать детали пока рано. Но хочу отметить, что мы достаточно давно и продуктивно сотрудничаем с QSpace Technologies LLC”, – сказал Юрий Миронов.

По словам руководителя проекта QSpace Technologies LLC Валентина Толстых, технология квантового распределения ключей применяется для защиты данных. “При этом кванты не уменьшают и не увеличивают скорость передачи классических данных. Тем не менее эта технология хорошо интегрируется со спутниковой оптической связью, которая в свою очередь может ускорить передачу данных, особенно для труднодоступных регионов”, – отмечает Валентин Толстых.

Эксперты рынка и создатели проекта отмечают, что технология может быть монетизирована в ближайшем будущем и в основном в государственном секторе, а также крупных корпорациях, нуждающихся в высоком уровне защиты данных.

Так, Валентин Толстых рассказал, что в QSpace уже рассматривают различные сегменты рынка. “Государство – однозначно, так как оно обладает большим объемом чувствительной информации, которую необходимо оберегать. Также потенциальными потребителями станут корпорации с разветвленной инфраструктурой с подразделениями в отдаленных районах”, – отметил он. Кроме того, он рассказал, что монетизация спутника запланирована после проверки технологии. “После успешного тестирования технологии мы выстроим дальнейшую стратегию по коммерциализации технологии. Говоря предварительно, это может быть продажа готовых коммуникационных модулей для установки на коммерческие спутники или развертывание собственной группировки”, – поделился планами проекта QSpace Technologies LLC Валентин Толстых.

Исполнительный директор компании QRate Павел Воробьев видит перспективную возможность применения технологии спутниковой связи с КРК в филиалах как государственных, так и частных крупных компаний, аллоцированных не на территории Российской Федерации, – дипмиссиях, посольствах, филиалах отечественных компаний за рубежом. “Также это могут быть российские труднодоступные и удаленные объекты, которым требуется передача зашифрованной информации для любой инфраструктуры – нефтегаза, атомной энергетики, военной промышленности и др. Помимо этого, потребителями данной технологии могут быть подвижные объекты, находящиеся не на территории Российской Федерации. Например, суда, которые передвигаются по Северо-Восточному морскому пути, танкеры, нефтедобывающие платформы”, – отмечает Павел Воробьев.

Старший проектный менеджер по направлению “Космические технологии” кластера передовых производственных технологий фонда “Сколково” Иван Косенков тоже считает, что проект можно монетизировать в основном для государства и крупного бизнеса, но с меньшей вероятность для В2С-рынка, так как для квантового распределения ключей в космосе необходимы дорогостоящие терминалы оптической связи. “Разрабатываемая технология распределения ключей представляется настолько безопасной, насколько это физически возможно. Если я правильно понимаю суть технологии, пока что ей нет конкурентов. Вопрос сейчас в преодолении технологических барьеров – на это и были выделены деньги: на демонстрацию того, что QSpace могут это сделать. Соответственно, технология будет востребована для государственных пользователей, финансовых организаций, крупных корпоративных клиентов”, – добавил эксперт.

Юрий Миронов из МТУСИ отметил, что технология КРК в открытом пространстве только начинает развиваться и успехи в создании квантового компьютера будут серьезным стимулом для развития как сетей связи с квантовым шифрованием в целом, так и спутниковых. “По моему мнению, технология будет востребована как способ доставки ключей с орбиты на землю, а учитывая особенности организации связи за пределами атмосферы, мне кажется, что технология будет востребована и в межспутниковой связи”, – отметил Юрий Миронов. Также он считает, что многие возможности технологии спутниковой связи с КРК мы сейчас даже не можем себе представить. “Но думаю, что, по аналогии с интернетом в 80-х гг. прошлого века, реальные применения будут значительно шире, чем сейчас видится”, – добавил эксперт.

Перспективу применения технологии спутниковой связи с КРК Иван Косенков из фонда “Сколково” видит там, где нужна сильная защита доступа к системам, распределенным на значительных территориях и не имеющим доступа к наземным каналам передачи данных.

Как рассказывают эксперты, технологию КРК на спутниках пытаются внедрить сразу в нескольких странах. Так, Иван Косенков рассказал, что еще в сентябре 2022 г. Китай запустил первый спутник для отработки технологии КРК. “По словам китайских ученых, эксперимент прошел удачно. Британская компания Arqit собирается запустить два спутника для отработки технологий в 2023 г. В России проект сколковской компании – единственный в своем роде”, – добавил он. Также эксперт фонда “Сколково” отметил, что проект компании QSpace Technologies LLC – отличное доказательство, что участники “Сколково” способны заниматься разработками в передовых областях технологии, таких как deep tech. “Действительно, ранее технология демонстрировалась в ходе эксперимента, проведенного в Китае. Другие космические державы – США, Великобритания, Индия также заявляют планы по развитию технологий квантового распределения ключа. Здесь у России есть шанс остаться в авангарде технологических разработок и продемонстрировать передовые для всего мира научные разработки. Также интересно, что исследования финансируются Газпромбанком, который в перспективе может быть заинтересован в практическом применении технологий защищенных коммуникаций для своих операций”, – отметил Иван Косенков.

Юрий Миронов из МТУСИ говорит, что из открытых источников видно, что похожие проекты разрабатываются одновременно в США, Канаде, Европе и, конечно, Китае, который на сегодняшний день является лидером. “В России, в открытых источниках, я подобной информации не видел, но по слухам коллеги из центра квантовых технологий МГУ занимаются схожими проектами”, – поделился эксперт.

Эксперты и игроки рынка видят подъем интереса в России к теме развития квантовых коммуникаций в космосе, но в основном интерес начинают проявлять банки и частные компании, а государство пока не уделяет вопросу внимания, которого от него ждут участники отрасли. Так, Иван Косенков из фонда “Сколково” говорит, что тематика частной космонавтики в последнее время звучит в России чаще. “Очень радует, что частные российские компании делают реально передовые вещи в мировом масштабе. Хотелось бы, чтобы государство в перспективе выработало подходящий инструментарий для поддержки частных инициатив в космосе”, – добавил он.

Павел Воробьев из QRate отметил, что до появления дорожной карты по квантовым коммуникациям квантовым распределением ключей в открытом пространстве занимались инициативные группы и компании – научная группа МГУ, QSpace, сначала будучи в составе QRate, а затем выделившись в отдельную компанию. “Мы хотим выразить благодарность Газпромбанку, который поддерживал направление с начала его развития. Но сейчас, даже с появлением дорожной карты, в России не так значительно развивается направление, как в Китае например. Спутниковое квантовое распределение ключей – это лишь небольшое направление дорожной карты, его основной показатель – создание сетей на оптических каналах связи. Поэтому мы рады, что тема привлекает интерес, но еще есть куда стремиться”, – говорит эксперт.

“Российские банки, в частности Газпромбанк, уделяют достаточно большое внимание технологии и вкладывают средства в ее развитие. Но в перспективе нескольких лет мы ожидаем, что квантовые коммуникации в космосе заинтересуют еще большее количество коммерческих игроков и государство. В Китае, например, уже сегодня созданы институты и научные центры, способствующие развитию спутниковой квантовой связи. Надеемся, что российские коллеги возьмут лучшее из опыта зарубежных”, – отмечает Валентин Толстых из QSpace Technologies LLC.

Юрий Миронов из МТУСИ говорит, что в последнее время появилось много разговоров на тему квантовой спутниковой связи, хотелось бы, чтобы они перешли в практическое русло и проявились конкретные проекты с системным развитием от простого к все более сложному. “Главная цель – достижение высоких скоростей распределения ключа при минимальных размерах оборудования. Это позволит расширить возможные области применения и быстрее сформировать рынок”, – считает он.

Где можно будет использовать квантовые сети

Как мы уже говорили, квантовые сети обладают высокой стойкостью к прослушке. Поэтому они позволяют строить надежные системы распределения криптографических ключей. Такие технологии уже есть. Например, в начале года в Китае

, в которой данные передаются посредством спутников и лазерных лучей. Похожую систему

немецкие исследователи.

Также квантовые сети должны объединить в сети квантовые компьютеры. Ожидается, что кластеры квантовых машин ускорят проведение физических и химических симуляций, например, при разработке новых медицинских препаратов.

Есть юзкейсы и за пределами науки, например голосования. Такой проект был реализован в Швейцарии — несколько лет назад CERN помогли организовать квантовую сеть для проведения выборов. По словам экспертов из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, помимо надежности квантовые сети дают возможность реализовывать новые стратегические схемы голосования, недоступные сегодня. Например, люди получат возможность выбирать не одного кандидата, а сразу двух (второй вариант).

Развитием квантовых сетей занимаются многие институты и организации. Поэтому в последнее время появляется всё больше подобных проектов. Об иностранных и российских разработках в этой области, мы расскажем в наших следующих материалах на Хабре.

Квантовая запутанность

На право заключения договора выполнения работы по теме «Космическая квантовая коммуникаци… в Москве - Как и где принять участие в тендере? - сервис "Всем Подряд"(с) New Experiment Allow Us To “See” Quantum Entanglement With The Naked Eye. На самом деле мы не можем увидеть квантовую запутанность, но красивая визуализация помогает понять суть явления.

Один из основных вариантов ожидающей нас эволюции связи — использование квантовых эффектов. Эта технология не исключит, но может дополнить традиционные виды связи (хотя нельзя сходу отвергнуть идею, что сеть на основе квантовой запутанности, теоретически, может вытеснить остальные виды связи).

Квантовая запутанность — это явление связи квантовых характеристик. Связь может сохраняться, даже если частицы расходятся на большое расстояние, так как, измеряя квантовые характеристики одной из связанных частиц, мы автоматически узнаем характеристики и второй.

На право заключения договора выполнения работы по теме «Космическая квантовая коммуникаци… в Москве - Как и где принять участие в тендере? - сервис "Всем Подряд"
(с) Chinese Academy of Sciences

Сегодня квантовая связь используется, например, в банковской сфере, где требуется соблюдение особых условий безопасности. Компании Id Quantique, MagiQ, Smart Quantum уже предлагают готовые криптосистемы.

Квантовые технологии для обеспечения безопасности можно сравнить с ядерным оружием — это почти абсолютная защита, подразумевающая, правда, серьезные затраты на реализацию. Если с помощью квантовой запутанности передать ключ шифрования, то его перехват не даст злоумышленникам никакой ценной информации — на выходе они получат просто другой набор цифр, потому что состояние системы, в которую вмешивается внешний наблюдатель, меняется.

Создать глобальную совершенную систему шифрования до недавнего времени не удавалось — уже через несколько десятков километров передаваемый сигнал затухал. Предпринимали много попыток увеличить это расстояние. В этом году Китай запустил спутник QSS (Quantum experiments at Space Scale), который должен реализовать схемы квантового распределения ключа на расстоянии более 7000 километров.

Спутник будет генерировать два запутанных фотона и отправлять на Землю. Если всё пройдет удачно, то распределение ключа при помощи запутанных частиц станет началом эры квантовой связи. Десятки таких спутников смогли бы стать основой не только нового квантового интернета на Земле, но и квантовой связи в космосе: для будущих поселений на Луне и Марсе и для дальней космической связи со спутниками, направляющимися за пределы Солнечной системы.

Квантовая телепортация

На право заключения договора выполнения работы по теме «Космическая квантовая коммуникаци… в Москве - Как и где принять участие в тендере? - сервис "Всем Подряд"Устройство для квантового распределения ключа в лабораторных условиях, Российский квантовый центр.

При квантовой телепортации никакого материального переноса объекта из пункта А в пункт Б не происходит — происходит передача «информации», а не вещества или энергии. Телепортация используется для квантовых коммуникаций, например для передачи секретной информации.

Надо понимать, что это не информация в привычном нам виде. Упрощая модель квантовой телепортации, можно сказать, что она позволит генерировать последовательность случайных чисел на обоих концах канала, то есть мы сможем создать шифроблокнот, который нельзя перехватить. В обозримом будущем это единственное, что можно сделать с помощью квантовой телепортации.

Впервые в мире телепортация фотона состоялась в 1997 году. Спустя два десятилетия телепортация по оптоволоконным сетям стала возможна на десятки километров (в рамках Европейской программы в области квантовой криптографии рекорд составил 144 километра).

Теоретически, уже сейчас в городе можно построить квантовую сеть. Однако есть существенная разница между лабораторными и реальными условиями. Оптоволоконный кабель подвергается перепадам температур, из-за чего меняется коэффициент преломления. Из-за воздействия солнца может сдвинуться фаза фотона, что в определенных протоколах приведёт к ошибке.

На право заключения договора выполнения работы по теме «Космическая квантовая коммуникаци… в Москве - Как и где принять участие в тендере? - сервис "Всем Подряд"
Казанский Квантовый Центр, лаборатория квантовой криптографии.

Эксперименты ведутся по всему миру, в том числе и в России. Несколько лет назад появилась первая в стране линия квантовой связи. Она связала два корпуса университета ИТМО в Санкт-Петербурге. В 2022 году ученые из Казанского квантового центра КНИТУ-КАИ и университета ИТМО запустили первую в стране многоузловую квантовую сеть, добившись скорости генерирования просеянных квантовых последовательностей в 117 кбит/c на линии протяжённостью 2,5 километра.

В текущем году появилась и первая коммерческая линия связи — Российский квантовый центр связал офисы «Газпромбанка» на расстоянии 30 километров.

Осенью физики лаборатории квантовых оптических технологий МГУ и Фонд перспективных исследований испытали автоматическую систему квантовой коммуникации на расстоянии 32 километра, между Ногинском и Павловским Посадом.

С учётом темпов создания проектов в области квантовых вычислений и передачи данных, через 5-10 лет (по мнению самих физиков) технология квантовой коммуникации окончательно выйдет из лабораторий и станет такой же привычной, как мобильная связь.

На право заключения договора выполнения работы по теме «космическая квантовая коммуникаци… в москве – как и где принять участие в тендере? – сервис “всем подряд”

Тендер №32110755481 На право заключения договора выполнения работы по теме «Космическая квантовая коммуникация для мобильного развертывания сетей удаленной связи»
по 223-ФЗ
опубликован на электронной торговой площадке РТС-тендер 22.10.2021 в регионе Москва.

Заказчик ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО “РОССИЙСКИЕ ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ”
за 18 лет работы организации провел 51 закупку.
На тендер №32110755481 установлена начальная цена 130 452 780,00 ₽. Окончание подачи заявок на участие – 12.11.2021.

Способ проведения тендера №32110755481 На право заключения договора выполнения работы по теме «Космическая квантовая коммуникация для мобильного развертывания сетей удаленной связи»: Открытый конкурс в электронной форме (по Положению ОАО “РЖД”).

Информация получена из официальных источников и предоставляется в соответствии со ст. 7 Федерального закона “Об информации, информационных технологиях и о защите информации” от 27.07.2006 N 149-ФЗ

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *