Более семисот оптических кабелей и две станции спутниковой связи обеспечивают квантовое распределение ключей на расстоянии более 4600 километров для свыше 150 организаций. В эту сеть вошли предприятия муниципальных электросетей, государственные и частные банки, а также сайты электронного правительства.
В статье, опубликованной китайскими учеными, описано их достижение. опубликована в рецензируемом журнале NatureСпециалисты Хэфейской национальной лаборатории по изучению современной физики и физических явлений сверхмалого масштаба, а также Центра превосходства в квантовой физике и информатике Китайской академии наук построили сеть.
Учёные из Китая разработали масштабную и обширную сеть с квантовым шифрованием. Главная задача проекта — показать применимость квантового распределения ключей. QKDВ практических крупных проектах разработчики добились успеха. Более полутора сотен клиентов объединили на расстояние свыше 4600 километров: 2000 подключили к наземным оптическим линиям, остальные — через спутник.
В статье отсутствует информация об интенсивности использования сети. Представлены лишь отчеты о функционировании отдельных ее частей и факт установления связи между всеми узлами. Например, при распределении ключей через спутник достигнута средняя скорость генерации 48 килобит в секунду. Это на 40 раз превышает предыдущие результаты. Ученые также указывают, что использование космического аппарата на низкой орбите (500 километров) не обязательно.
Данные показывают, что количество ошибок и средняя скорость генерации ключей будут сопоставимыми при установлении квантовой линии связи через геостационарный спутник. Такой подход позволит обмениваться зашифрованными данными без привязки к графику пролетов космического аппарата над наземными станциями. Примечательно, что специалисты из Поднебесной использовали старейший протокол. QKD — BB84Секретность ключа обеспечивает дистанцию до пятидесяти километров, однако китайские учёные использовали несколько методов для увеличения этого расстояния в десять раз.
Квантовое шифрование теоретически не поддаётся взлому. В реальности несколько методов позволяет перехватывать генерируемые ключи из-за недостатков современной техники. Эти изъяны могут быть устранены в будущем, а на текущем уровне взлом сети с квантовым шифрованием — задача весьма сложная. Как минимум, это требует безупречного внедрения в оптоволоконную линию связи. Такие структуры, как созданная китайскими специалистами, используются только для формирования ключей. Зашифрованные с их помощью пакеты можно передавать по обычным магистральным сетям безопасно.
В различных методах QKDДля создания секретного ключа применяют квантовые состояния элементарных частиц — чаще всего фотонов. Измеряют поляризацию этих частиц. Квантовые алгоритмы распределения ключей работают таким образом, что по количеству ошибок при передаче информации можно определить, пытается ли кто-то получить доступ к данным в процессе передачи. При малом числе ошибок передача остается секретной. Если же количество ошибок превышает определенный порог, ключ необходимо сгенерировать заново.