Ученые из России обновили мировой рекорд в области квантовой криптографии

Российские исследователи обновили мировой рекорд в эффективности систем квантовой криптографии на этапе классической постобработки.

В группе работали ученые из Российского квантового центра, Центра квантовых коммуникаций Национальной технологической инициативы НИТУ "МИСиС" (Москва) и научно-производственной компании QRate.

Результаты 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", — отметил Юрий Курочкин, CTO QRate, директор центра компетенций НТИ "Квантовые коммуникации" в МИСиС.

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 — 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 исключение 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", — отметил руководитель научной группы "Квантовые информационные технологии" Российского квантового центра Алексей Федоров.

При этом происходит постоянное совершенствование — научные разработки позволяют улучшать продукты и технологии. Эксперты предлагают новые программные инструменты для оптимизации работы устройств квантового распределения ключей, поэтому они быстро интегрируются в устройства QRate.