Лазерный мир

Российская разработка позволит передавать данные с помощью лазерного луча. Первые эксперименты уже прошли в Москве, и авторы уверяют — до конца 2022 года система пойдет в частные и госкомпании. О том, как невидимые лазеры искоренят провода между домами и будут передавать тайную информацию над головами россиян, — в материале «Газеты.Ru».

Пустили по лазеру

Компании «Мостком» и QRate работают над созданием системы передачи информации по воздуху с помощью лазерного луча и квантового шифрования, чтобы минимизировать провода между зданиями и наладить обмен данными в труднодоступных местах.

Директор по информационным технологиям «Мостком» Сергей Кузнецов рассказал «Газете.Ru», что луч не будет заметен человеческому глазу, однако данные будет передавать быстро и с повышенным уровнем защиты.

Коммерческий менеджер компании QRate Сергей Воробей сообщил, что технология квантового шифрования в лазерах отнесена к системам криптографической защиты информации (СКЗИ), регулируемой ФСБ России.

«Это означает, что данные системы будут применяться там, где этого непосредственно требует регулятор», — пояснил он.

По его словам, в ближайшей перспективе использование лазера с квантовыми технологиями возможно под исключительно «коммерческие вопросы». Воробей отметил, что реализация технологии под такие запросы ожидается уже в этом году.

Менеджер рассказал, что уверенность в таком скором успехе связана с результатами экспериментов, проведенных в феврале на территории Москвы.

За это время произошла успешная беспроводная передача квантового ключа в открытом пространстве на 180 и 3,1 тыс. метров. Были установлены и направлены друг на друга терминалы «Мосткома» для приема и получения информации через луч.

Специалисты проверили экспериментальную систему в городских условиях эксплуатации: при воздействии водяного пара, дождя, снега, тумана, солнечного и искусственного освещения.

Кузнецов из «Мосткома» рассказал, что эксперименты позволили выяснить, какие погодные условия ухудшают сигнал луча. По его словам, это все те явления, которые нарушают прямую видимость между терминалами, например, смог или очень сильный дождь.

Квантовая безопасность

В перспективе разработки передачи защищенных данных с помощью луча будут применимы в реализации программ «умного города» и создании беспилотного транспорта, отметили авторы проекта. Терминалы также могут быть установлены для улучшения уровня сигнала в телекоммуникациях, военной отрасли и госсекторе.

Квантовое шифрование станет защитой от новых типов кибератак с применением квантовых технологий на годы вперед, уверен Воробей. «По разным оценкам, эффективный для решения данных задач квантовый вычислитель появится в срок от 5 до 20 лет», — пояснил он.

По мнению Воробья, системы квантовых вычислений вряд ли станут доступными для широкой аудитории в ближайшие годы.

«В первую очередь данные системы предназначены для решения очень узкого спектра задач, на них не получится запустить Word или Excel. Скорее это будет специальное оборудование для решения точечных задач: расчет свойств состава химических соединений, моделирования некоторых физических систем, расшифровка перехваченных данных государственной важности», — посчитал специалист.

Передача данных по лазеру с криптографией позволит совершать защищенный обмен любыми данными — текстовыми, графическими, звуковыми — в условиях невозможности или невыгодности проведения оптоволоконного кабеля.

Например, между высотными зданиями или мобильными объектами, а также через водные преграды.

Сергей Кузнецов из «Мосткома» добавил, что у лазерных линий для передачи данных есть несколько вариантов, у каждого из которых своя дальность передачи сигнала.

«Есть стационарные выпускаемые модели на 1-40 Гбит/с, которые работают на дистанциях от 1 до 4-5 км, есть модель 1Гбит/с на 15 км. В разработке — мобильные модели с дальностью до 15 км и космические терминалы с рабочими дистанциями от 1 тыс. до 45 тыс. км», — сообщил он.

По словам Воробья, QRate уже разработал наземную приемную станцию, способную принимать квантовый сигнал с космических аппаратов, находящихся на низкой орбите.

Уже настоящее

В настоящее время большая часть данных передается лазером, а кабельные линии связи по металлическим проводникам уходят в прошлое, заявил «Газете.Ru» профессор, доктор физико-математических наук Московского технического университета связи и информатики (МТУСИ) Сергей Казанцев.

«Лазер используется для передачи данных как по оптоволоконным линиям связи, так и в свободной атмосфере. Для связи в свободной атмосфере передатчики должны находиться в прямой видимости — дальность связи на поверхности Земли обычно не превышает пяти километров», — пояснил он.

Казанцев рассказал, что в настоящее время с помощью лазера легко можно «протянуть» невидимую линию связи, которая практически не будет уступать оптоволоконному кабелю, протянутому между зданиями.

«Однако атмосферные оптические линии не будут критически менять внешний вид зданий и гораздо проще в установке. Особенно когда надо быстро обеспечить высокоскоростной канал связи, и присутствуют естественные или искусственные препятствия», — добавил он.

По его словам, технология активно развивается и для космических задач. Профессор указал на то, что существующий рекорд по передачи сигнала с помощью лазера — за автоматической межпланетной станцией для исследования Меркурия MESSENGER. Тогда сигнал бортового лазерного излучателя был успешно принят земным приемником на расстоянии 24 млн км.

Источник: https://www.gazeta.ru/tech/2022/03/06/14602273.shtml