РФ и КНР обменялись данными по спутниковому каналу связи с квантовой защитой
Российские и китайские ученые создали защищенный канал квантовой связи. С помощью спутника «Мо-цзы» они передали информацию между наземными станциями в Звенигороде и Наньшане, которые расположены в 3,8 тыс. км друг от друга. Новый способ связи позволяет передавать данные быстро и безопасно.
Ученые из Национального исследовательского технологического университета (МИСиС), Российского квантового центра и китайской частной компании QSpace Technologies провели эксперимент, установив защищенную квантовую связь между наземными станциями. Им удалось передать информацию на 3,8 тыс. км из Звенигорода в Наньшань. Результатами специалисты поделились в научной статье, опубликованной в журнале Optics Express.
Квантовая связь позволяет быстро и безопасно передать зашифрованную информацию, чтобы избежать кибератак и утечки данных. Ключи кодируются в квантовых состояниях элементарных частиц — фотонов — и сразу же изменяются при попытке перехвата.
Изначально ученые обменялись квантовым ключом размером 310 КБ, а затем — зашифрованными изображениями размером 256х64 бит. Для передачи данных использовался спутник «Мо-цзы». Чтобы установить с ним связь, российские ученые использовали два телескопа.
Единственная в РФ приемная наземная станция в Звенигороде была создана российскими учеными на базе телескопа, который находится на территории обсерватории Института астрономии Российской академии наук. Она позволяет проводить стабильные сеансы связи со спутником, а также декодировать отправляемые космическим аппаратом поляризационные состояния одиночных фотонов.
Китай запустил первый в мире квантовый спутник «Мо-цзы» 16 августа 2016 года. Спустя почти год, в июле 2017-го, с помощью него ученые смогли передать запутанные фотоны на рекордно большие расстояния — свыше 1200 км. Спустя пару месяцев физики КНР и Австрии при помощи «Мо-Цзы» провели первую межконтинентальную передачу данных и сеанс видеосвязи, защищенный на квантовом уровне с помощью шифровальных ключей, переданных через спутник. В начале 2018 года квантовый спутник впервые передал реальные данные по защищенному каналу квантовой связи на расстояние 7,6 тыс. км — из австрийского города Грац в китайский Силун и обратно.
В июле 2022 года Китай запустил спутник квантовой связи нового поколения «Цзинань-1», который весит всего 100 кг и может генерировать квантовые ключи в два-три раза быстрее, чем «Мо-цзы». Кроме того, он может работать в любую погоду днем и ночью, в отличие от своего предшественника, который не может работать днем из-за «помех» от Солнца.
В октябре 2023 года стало известно, что КНР работает над созданием новой группировки коммуникационных квантовых спутников. Они расположатся на высоте около 10 тыс. км над Землей. Размещение на более высоких орбитах позволит аппаратам иметь больший обзор Земли, чем у «Мо-цзы», который вращается на высоте около 500 километров над нашей планетой. Кроме того, аппараты смогут находиться в зоне видимости для наземных станций еще дольше, а значит, инженеры смогут передавать квантовые ключи на гораздо большие расстояния.
