Области информационной безопасности становится все более актуальным с каждым днем. Немного раньше, если это поле, чтобы обращать внимание только на крупные компании, банки и государственные организации, то сейчас специалисты по информационной безопасности, которые задействованы в малом бизнесе, и даже отдельных пользователей. Однако, используемые в настоящее время алгоритмы шифрования несовершенны, независимо от сложности и запутанности алгоритма, его нарушение-это только вопрос времени, в случае успешного отслеживания зашифрованных данных.
В дополнение к стандартным алгоритмам шифрования, есть квантовые алгоритмы, которые защищают информацию, передаваемую с помощью странных законов квантовой механики. Эти законы предусматривают передачу данных неуязвимыми для внешнего перехвата. Квантовая информация передается с помощью отдельных фотонов света, она становится искаженной и потеряли навсегда в случае любой попытки быть найден. Поэтому, как отправка и получение партии сразу же будете уведомлены при попытке перехватить даже один бит информации.
Исследователи из центра квантовой информатики Международного института Фотоники и оптических информационных технологий Санкт-Петербургский Национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики (ИТМО), которые работали совместно с учеными из Университета Хериот-ватт (Университет Хериот-Ватт в Эдинбурге, был разработан новый принцип эффективного приема и распределения квантовых битов, битов, которые несут в себе квантовую информацию. Они создаются на основе данной системы связи-это первая Российская система, которая может конкурировать с лучшими зарубежными аналогами, так как позволяет передать квантовую информацию с помощью оптических волокон на расстоянии 250 километров.
«Передача квантовой информации, мы используем так называемый боковой полосой частот», — сказал Артур Глейм, руководитель квантовый информационный центр ИТМО «этот уникальный подход дает нам много преимуществ, таких как упрощение архитектуры аппаратных средств и высокой пропускной способности квантового канала связи. В плане скорости и дальности передачи нашей системы можно сравнить с абсолютными чемпионами среди существующих аналогичных зарубежных систем».
Для кодирования квантовой информации, лазерный луч направляется на устройство под названием электрооптический фазовый модулятор. В этот модулятор, основная несущая частота, частота излучаемого лазером света делится на несколько различных фиксированных частотах. Фотоны с индивидуальной частоты проходят через этапов квантового вычисления, и это случится снова в один луч передается через оптическое волокно. Почти такая же обработка производится на втором конце оптического кабеля, только с точки зрения фазового сдвига световых волн с разными частотами производится декодирование, в свете квантовой информации, которое сейчас используется для передачи квантовых ключей для шифрования.
Созданная российскими учеными аппаратной квантовых коммуникационных систем, которые обеспечивают высокую стабильность соотношения фаз оптических сигналов, передаваемых. «Все оптические сигналы, проходя через волокна, подвергаются случайных возмущений», — рассказывает Олег Банников, один из исследователей, «но эти нарушения не всегда идентичны, их легко обнаружить и компенсировать аппаратного уровня, демодулятор приемника».
Следует отметить, что оборудование новой системы обеспечивают одновременную передачу нескольких квантовых каналов, по одному оптическому волокну для обеспечения одновременной передачи в одном волокне как квантовые каналы и обычные каналы. Кроме того, оборудование для квантовой системы полностью совместимы с существующей аппаратуры связи и для практической реализации защищенных квантовых коммуникаций не требуется создание новых оптических линий и других элементов инфраструктуры, тянущих за собой большие инвестиции.
В настоящее время российские ученые приступили к осуществлению более амбициозных идей для создания квантовой коммуникационной системы, способной производить и распространять не только квантовые ключи шифрования и передачи кванта в виде полезной информации.