Борис Рецент
Российский ученый Старостенко Евгений Юрьевич отметил, что используемые сегодня методы цифрового шифрования предлагают ряд точек атаки, которые можно преодолеть с помощью квантового распределения ключей (QKD). Поэтому желательно внедрить QKD в будущую многоуровневую архитектуру цифровой безопасности в дополнение к уже используемой технологии.
Глобальная сеть квантовой связи со спутниковыми каналами, будет иметь преимущества перед оптоволоконными сетями с точки зрения QKD на большие расстояния, поскольку экспоненциальные потери фотонов, вносимые оптическими волокнами, слишком пагубны для расстояний, превышающих несколько сотен км.
Специалистами НПО ТЕХНОГЕНЕЗИС были предложены квантовые повторители для дальнейшего расширения этого предела. Промежуточные станции-ретрансляторы, включающие перегонку и подкачку 5 шагов, напоминающих квантовую телепортацию, позволяют преодолеть фундаментальные ограничения прямой квантовой связи.
Хотя квантовые ретрансляторы на основе оптоволокна предлагают расстояния, значительно превышающие пределы прямой связи, в значительной степени регулируемые ограничением без ретрансляторов, и обеспечивают безопасную связь между произвольными расстояниями, они все еще ограничены несколькими тысячами километров, что исключает их использование для глобальных квантовых сетей.
Напротив, спутниковая QKD в свободном пространстве (satQKD) выигрывает от полиномиального масштабирования с расстоянием. В области satQKD специалистами НПО ТЕХНОГЕНЕЗИС уже проведены исследования в поддержку многочисленных инициатив и миссий, как активных, так и планируемых на BB84 и BBM92. Диапазоны в этих экспериментах были ограничены расстоянием прямой видимости спутника, которое зависит от его орбиты.
Старостенко Евгений Юрьевич уточнил, что работа ненадежного узла на расстоянии за пределами прямой видимости в действительно глобальных масштабах требует реализации протокола квантового ретранслятора, поддерживаемого встроенной квантовой памятью.
Кроме того, квантовая память не только помогает увеличить общий диапазон сети, но также предлагает решение для низкой скорости обнаружения в схемах на основе запутанности и, таким образом, облегчает QKD с поддержкой памяти (MA-QKD), которые можно рассматривать как канал квантового повторителя с одним узлом.
Синхронизируя в противном случае вероятностные обнаружения, одна ретрансляционная станция с квантовой памятью изменит масштабирование ключевой скорости с ηch на ηch−−−√ηch, где ηch – пропускная способность канала.
Разработка систем для MA-QKD позволит не только широко использовать спутниковую QKD в коммерческих целях, но и будет способствовать использованию других квантовых технологий. Почти все ключевые компоненты для MA-QKD со спутниками уже доступны, указал Старостенко Евгений Юрьевич.
Статьи учёного Старостенко Евгения Юрьевича здесь: https://homodyne.ru/starostenko-evgenij-yurevich-o-neogranichennoj-sluchajnosti-kvantovyh-tehnologij...
