eng
Просмотры: 1096
19.10.2023
Квантовые технологии сегодня входят в число национальных приоритетов. Напомним, что они стали ключевой темой Форума будущих технологий, впервые состоявшегося в июле нынешнего года, в котором лично принял участие Президент России Владимир Путин.
Поэтому совершенно логично, что большое внимание данной инновационной тематике уделено на Российском форуме «Микроэлектроника 2023». Так, на выставке «Виртуальная среда микроэлектроники», организованной в рамках форума, на стендах таких компаний, как «ИнфоТеКС», «СМАРТС-Кванттелеком», QRate, можно познакомиться с оборудованием квантовых коммуникаций, в том числе с первыми сертифицированными системами выработки и распределения ключей (КРК).
Достижения и проблемы квантовой связи, квантовых вычислений и элементной базы наноэлектроники на квантовых эффектах обсуждаются на заседаниях секции № 11 «Квантовые технологии − Квантовые коммуникации» научной конференции «ЭКБ и микроэлектронные модули», работа которой началась 12 октября.
Модератором стартового заседания секции выступил Константин Смирнов, заместитель начальника Департамента квантовых коммуникаций ОАО «РЖД». Эта компания в рамках реализации национальной программы «Цифровая экономика» определена Правительством России компанией-лидером, ответственным за развитие высокотехнологичного направления «Квантовые коммуникации». И все организации и компании, представители которых выступили на данном заседании, успешно, как они доложили, выполняют работы в рамках дорожной карты по направлению «Квантовые коммуникации», которую курирует РЖД. Интерес к заседанию был большим - зал был заполнен полностью, причем не только учеными, но и практиками.
Профессор Сергей Кулик, руководитель Центра квантовых технологий МГУ им. М.В. Ломоносова, сформулировал понятие «Квантовые коммуникации» как область знаний/техники о передаче квантовых состояний между удаленными объектами.
Спикер рассказал о квантовых коммуникациях через атмосферные каналы связи и, в частности, о работе в данном направлении в старейшем университете страны. Как он отметил, основными направлениями мировых разработок в сфере атмосферно-космических каналов связи являются распределение квантовых ключей между мобильными и стационарными объектами, между низкоорбитальными спутниками и наземными объектами, между низко- и высокоорбитальными спутниками, создание глобальных квантовых сетей. Сергей Кулик подчеркнул, что главная специфика атмосферных каналов связи - неизвестные априори потери в линии.
Он также заострил внимание на необходимости максимальной унификации атмосферно-космических систем с оборудованием КРК на базе ВОЛС.
На проблемах создания систем КРК для ВОЛС большой протяженности остановился Сергей Нефедов, советник МИЭМ НИУ ВШЭ. Как он рас-сказал, перед специалистами МИЭМ поставлена задача обеспечения технической возможности создания сети квантовых коммуникаций на перегонах длительностью до 200 км. Базовыми принципами разработки стали применение алгоритмических и технических мер по снижению потерь в линии связи и оптической схеме, повышение чувствительности приемной аппаратуры и обеспечению стабильности линии. При этом разработчики поставили задачу повышения процента отечественных комплектующих и ЭКБ.
Разрабатываемая аппаратура должна обеспечить распределение квантовых ключей на реальных ВОЛС длиной 200 км и более.
Владимир Егоров, выступивший от имени Университета ИТМО и ООО «СМАРТС-Кванттелеком», рассказал о результатах работы по совместной передаче квантовых и информационных каналов в одном оптоволокне. Результаты работы показали, что наиболее эффективными методами решения задачи являются:
снижение мощности информационных каналов, использование узкополосных фильтров и перевод квантового канала на длину волны 1310 нм. Стоит отметить, что для проведения экспериментальных исследований использовалась передовая отечественная DWDM-платформа «Вол-га» компании «Т8». Рассматривается применение разработки для со-здания квантовозащищенных каналов связи между ЦОДами.
Владимир Егоров также рассказал о разработке и создании квантовой коммуникации на непрерывных переменных. Он отметил, что переход к непрерывным переменным потенциально открывает возможность миниатюризации и снижения стоимости приемного модуля, что позволит устанавливать его на БПЛА. В результате проведения НИР создан экспериментальный образец и обеспечен задел для проведения ОКР.
Представитель одного из первых российских изготовителей оборудования квантовых коммуникаций − QRate − Роман Шаховой поделился информацией о промышленной системе КРК с недоверенным центральным узлом, создание которой осуществляется совместно с МИСИС.
На заседании были рассмотрены также элементы оборудования квантовых коммуникаций.
Так, Алексей Торопов (ФТИ им. А.Ф. Иоффе) рассказал о разработке источника одиночных фотонов для систем КРК. Ученые особое внимание концентрируют на С-диапазоне (1,55 мкм). Два доклада - Алексея Калачева из ФИЦ Казанского НЦ РАН и Сергея Моисеева из Казанского квантового центра КНИТУ-КАИ - были посвящены квантовой памяти, которая может использоваться в том числе для изготовления квантовых повторителей. Как подчеркнул Алексей Калачев, создание такой памяти с большим временем хранения является одной из фундаментальных задач для развития квантовых коммуникаций.
Достижения и проблемы квантовой связи, квантовых вычислений и элементной базы наноэлектроники на квантовых эффектах обсуждаются на заседаниях секции № 11 «Квантовые технологии − Квантовые коммуникации» научной конференции «ЭКБ и микроэлектронные модули», работа которой началась 12 октября.
Модератором стартового заседания секции выступил Константин Смирнов, заместитель начальника Департамента квантовых коммуникаций ОАО «РЖД». Эта компания в рамках реализации национальной программы «Цифровая экономика» определена Правительством России компанией-лидером, ответственным за развитие высокотехнологичного направления «Квантовые коммуникации». И все организации и компании, представители которых выступили на данном заседании, успешно, как они доложили, выполняют работы в рамках дорожной карты по направлению «Квантовые коммуникации», которую курирует РЖД. Интерес к заседанию был большим - зал был заполнен полностью, причем не только учеными, но и практиками.
Профессор Сергей Кулик, руководитель Центра квантовых технологий МГУ им. М.В. Ломоносова, сформулировал понятие «Квантовые коммуникации» как область знаний/техники о передаче квантовых состояний между удаленными объектами.
Спикер рассказал о квантовых коммуникациях через атмосферные каналы связи и, в частности, о работе в данном направлении в старейшем университете страны. Как он отметил, основными направлениями мировых разработок в сфере атмосферно-космических каналов связи являются распределение квантовых ключей между мобильными и стационарными объектами, между низкоорбитальными спутниками и наземными объектами, между низко- и высокоорбитальными спутниками, создание глобальных квантовых сетей. Сергей Кулик подчеркнул, что главная специфика атмосферных каналов связи - неизвестные априори потери в линии.
Он также заострил внимание на необходимости максимальной унификации атмосферно-космических систем с оборудованием КРК на базе ВОЛС.
На проблемах создания систем КРК для ВОЛС большой протяженности остановился Сергей Нефедов, советник МИЭМ НИУ ВШЭ. Как он рас-сказал, перед специалистами МИЭМ поставлена задача обеспечения технической возможности создания сети квантовых коммуникаций на перегонах длительностью до 200 км. Базовыми принципами разработки стали применение алгоритмических и технических мер по снижению потерь в линии связи и оптической схеме, повышение чувствительности приемной аппаратуры и обеспечению стабильности линии. При этом разработчики поставили задачу повышения процента отечественных комплектующих и ЭКБ.
Разрабатываемая аппаратура должна обеспечить распределение квантовых ключей на реальных ВОЛС длиной 200 км и более.
Владимир Егоров, выступивший от имени Университета ИТМО и ООО «СМАРТС-Кванттелеком», рассказал о результатах работы по совместной передаче квантовых и информационных каналов в одном оптоволокне. Результаты работы показали, что наиболее эффективными методами решения задачи являются:
снижение мощности информационных каналов, использование узкополосных фильтров и перевод квантового канала на длину волны 1310 нм. Стоит отметить, что для проведения экспериментальных исследований использовалась передовая отечественная DWDM-платформа «Вол-га» компании «Т8». Рассматривается применение разработки для со-здания квантовозащищенных каналов связи между ЦОДами.
Владимир Егоров также рассказал о разработке и создании квантовой коммуникации на непрерывных переменных. Он отметил, что переход к непрерывным переменным потенциально открывает возможность миниатюризации и снижения стоимости приемного модуля, что позволит устанавливать его на БПЛА. В результате проведения НИР создан экспериментальный образец и обеспечен задел для проведения ОКР.
Представитель одного из первых российских изготовителей оборудования квантовых коммуникаций − QRate − Роман Шаховой поделился информацией о промышленной системе КРК с недоверенным центральным узлом, создание которой осуществляется совместно с МИСИС.
На заседании были рассмотрены также элементы оборудования квантовых коммуникаций.
Так, Алексей Торопов (ФТИ им. А.Ф. Иоффе) рассказал о разработке источника одиночных фотонов для систем КРК. Ученые особое внимание концентрируют на С-диапазоне (1,55 мкм). Два доклада - Алексея Калачева из ФИЦ Казанского НЦ РАН и Сергея Моисеева из Казанского квантового центра КНИТУ-КАИ - были посвящены квантовой памяти, которая может использоваться в том числе для изготовления квантовых повторителей. Как подчеркнул Алексей Калачев, создание такой памяти с большим временем хранения является одной из фундаментальных задач для развития квантовых коммуникаций.
Комментарии читателей
