Создана технология развертывания бюджетной квантовой сети

21 окт 2021 20:40 #105904 от ICT
Ученые Центра НТИ "Квантовые коммуникации" НИТУ "МИСиС", МФТИ и РКЦ разработали уникальную архитектуру квантовой сети, которая позволяет на 28% снизить стоимость ее развертывания и обслуживания за счет использования оптических переключателей и уменьшения количества устройств квантового распределения ключей. Квантовое распределение ключей (КРК) – метод передачи секретного ключа между двумя сторонами, безопасность которого основана на фундаментальных законах квантовой физики. КРК позволяет создать общий случайный ключ, который известен только передающей и принимающей сторонам, и использовать его для шифрования и расшифровывания сообщений. Важным и уникальным свойством квантового распределения ключей является возможность физически обнаружить, по возросшему уровню квантовых ошибок или другим аномалиям, присутствие третьей стороны, пытающейся получить информацию о ключе. Создание квантовых сетей связано с рядом проблем: высокой стоимостью устройств КРК и необходимостью обеспечения разумных скоростей передачи секретных ключей между общающимися субъектами. Максимальная скорость передачи сигнала зависит от длины линии и параметров КРК-установки. Она будет "разумной", если будет больше или равна скорости расходования ключа потребителем. В противном случае ключ необходимой длины будет не успевать накапливаться, и передача шифрованных данных будет прерываться на "паузу". Группа ученых НТИ НИТУ "МИСиС", МФТИ и РКЦ предложила решить эти затруднения в развитии сетей КРК за счет использования оптических коммутаторов существующих оптоволоконных сетей, что позволит сократить количество используемых устройств КРК. "Идея использования коммутаторов заключается в том, что оптические каналы существующей телекоммуникационной структуры очень разнородны с точки зрения потерь, поэтому скорость генерации ключей сильно различается в разных сегментах. Поэтому, по крайней мере, в случае конфигурации магистральной квантовой сети, нет смысла организовывать непрерывную генерацию ключей на всех участках - скорость генерации ключей ограничена самым медленным каналом. Таким образом, использование оптических переключателей в сегментах с низкими потерями может помочь значительно снизить общую стоимость квантовой сети, в то время как скорость генерации секретного ключа остается достаточно высокой", - рассказал соавтор исследования, руководитель лаборатории теории квантовых коммуникаций Центра НТИ "Квантовые коммуникации" НИТУ "МИСиС" Андрей Тайдуганов. Исследователи в своей работе представили архитектуру сети КРК, которая основана на использовании оптических переключателей и сокращении количества передающих и в особенности приемных устройств, в которых используются однофотонные детекторы. Они дали соответствующую модификацию сетевого протокола сети, использовав реалистичную протестированную в лабораторных условиях модель работы протокола. С помощью данной модели был произведен расчет скоростей генерации ключа для каждого участка проектируемой магистральной квантовой сети протяженностью 670 км между Москвой и Удомлей (Тверская область), и проведена оптимизация конфигурации сети для обеспечения ее максимальной производительности. В качестве прототипа была собрана сеть из четырех узлов с одним переключателем и разработан сетевой протокол. Работа этой небольшой сети была протестирована в лабораторных условиях: проведено сравнение полученных экспериментальных результатов с предсказаниями разработанной теоретической модели, которое продемонстрировало ее валидность. Разработчики исследовали возможные схемы сети с различным размещением устройств и предложили несколько конфигураций, которые обеспечивают снижение затрат на 28% на развертывание и обслуживание всей системы без существенной потери общей скорости передачи информации. Ссылка на источник


  • Сообщений: 103416

  • Пол: Не указан
  • Дата рождения: Неизвестно
  • Пожалуйста Войти или Регистрация, чтобы присоединиться к беседе.

    Похожие статьи

    ТемаРелевантностьДата
    "СПРУТ-Технология" анонсировала выпуск бюджетной версии САМ-системы SprutCAM15.17Четверг, 19 февраля 2015
    В Smart Engines создана технология распознавания печатей и штампов13.03Пятница, 14 декабря 2018
    Новый шаг в развитии квантовой сети сделан в Китае11.85Вторник, 17 марта 2020
    Завершено строительство первой квантовой сети в России11.85Вторник, 20 апреля 2021
    Закончено строительство квантовой сети Москва - Петербург11.85Пятница, 30 апреля 2021
    МТС купит у Huawei оборудование для развертывания сети 5G11.77Пятница, 11 сентября 2020
    Создан узел российской квантовой сети для интернета будущего11.73Четверг, 09 июня 2022
    2test представила мобильные комплексы для развертывания сети связи 4G11.52Четверг, 10 ноября 2016
    МПБК «Очаково» выбрал Aruba для развертывания промышленной Wi-Fi сети11.52Вторник, 04 декабря 2018
    Российские ученые создали узел отечественной квантовой сети для интернета будущего11.48Четверг, 09 июня 2022

    Мы в соц. сетях