Перспективные кванты

К концу 2024 года протяженность магистральной квантовой сети РЖД составит 7 тыс. км, а к 2030 году она увеличится уже до 15 тыс. В планах компании также запустить сегмент защищенной сети на Московском центральном кольце. «Обкатывать» новые сервисы и технологии планируется на базе межуниверситетской квантовой сети. РЖД также планирует сотрудничать с вузами для подготовки специалистов в области квантовых технологий. Преимущества и перспективы квантовых коммуникаций обсудили участники IV Конгресса молодых ученых, проходящего в эти дни на федеральной территории «Сириус».

Квантовые технологии в России развиваются стремительными темпами. «Сейчас технология квантового распределения ключей находится на высоком уровне зрелости, реально внедряется. Чтобы наша государственная система имела устойчивую связь, необходимо развивать в том числе квантовые коммуникации. Так поступают все развитые страны мира», – сказал заместитель министра цифрового развития, связи и массовых коммуникаций РФ Александр Шойтов.
При этом большую роль в этой работе играет образовательное сообщество. Так, площадкой для прототипирования решений в сфере квантовых коммуникаций выступает созданная в соответствии с поручением президента страны Межуниверситетская квантовая сеть (МУКС). Инициатором проекта стал Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова (МГУ), который в 2021 году создал защищенную университетскую квантовую сеть.

Ректор МГУ Виктор Садовничий:
«Используем ее для видеоконференций, она связывает между собой 20 абонентских пунктов на территории Московского университета. Следующий этап – проект межуниверситетской квантовой сети. Его одобрил президент страны, когда посещал наш университет 25 января прошлого года. Тогда на встрече с молодыми учеными он поддержал эту идею, и мы начали выполнять это поручение».

В проект МУКС вовлечены и РЖД. При поддержке компании квантовая сеть заработала между Москвой и Нижним Новгородом – на Форуме будущих технологий в прошлом году состоялся пилотный сеанс связи между МГУ и Нижегородским госуниверситетом им. Н.И. Лобачевского. «Организация междугородной квантовой связи обеспечивается магистральной квантовой сетью РЖД, что стало возможным благодаря поддержке Олега Валентиновича Белозерова», – сказала генеральный директор компании «Иннопрактика» Катерина Тихонова.

Сейчас проект МУКС входит в дорожную карту развития квантовых коммуникаций РЖД. И это дает свои результаты: в этом году заработал постоянно действующий участок межуниверситетской квантовой сети, который соединил Университет ИТМО в Санкт-Петербурге, МГУ в Москве, Курчатовский институт, Московский технический университет связи и информации, Нижегородский и Самарский госуниверситеты.
Следующий шаг – использование возможностей межуниверситетской квантовой сети для развития технологий квантовых коммуникаций в разных отраслях.

Генеральный директор компании «Иннопрактика» Катерина Тихонова:
«Перед российской наукой и технологическим сообществом стоит задача по созданию квантовых компьютеров, квантовых линий связи и квантовых сенсоров. МУКС в этом плане является отличным экспериментальным полигоном по развитию и образовательных, и научных, и инновационных отраслевых проектов. Для внедрения научных и предпринимательских идей в области квантовых технологий в настоящее время нам требуется объединить усилия.

Для реализации намеченных планов компания «Иннопрактика» инициировала создание научно-образовательного консорциума для развития и применения межуниверситетской квантовой сети. В его состав войдут Курчатовский институт, МГУ, ИТМО, Нижегородский и Самарский госуниверситеты, Казанский научный центр РАН. «Консорциум станет открытой платформой для развития квантовых технологий, мы будет признательны, если к нему присоединятся другие научные и образовательные организации, а также компании, которые занимаются развитием и применением квантовых технологий», – отметила Катерина Тихонова.

Как подчеркнул заместитель генерального директора ОАО «РЖД» Евгений Чаркин, в работе консорциума заинтересована и железнодорожная отрасль, которой есть чем поделиться с партнерами.

Заместитель генерального директора ОАО «РЖД» Евгений Чаркин:
«Многие удивляются: где квантовые коммуникации, а где РЖД? На самом деле все очень просто: у нас крупнейшая в стране производственно-технологическая сеть связи, которая насчитывает более 320 тыс. км линий и более 300 тыс. устройств связи. Одно из важнейших направлений нашего технологического развития – это беспилотное движение поездов, виртуальная сцепка, которая действует на Восточном полигоне. Это те технологии, которые очень чувствительны к защите информации. Поэтому от того, насколько мы готовы к появлению новых вызовов, зависит наше технологическое лидерство, наша безопасность».

Опыт РЖД в области применения квантовых технологий – существенный. В 2021 году компания запустила в пилотную эксплуатацию первую линию квантовой связи между Москвой и Санкт-Петербургом протяженностью 707 км. В следующем году она расширилась еще на 440 км и к концу 2023 года составила 3295 км, объединив Санкт-Петербург, Москву, Нижний Новгород, Ростов-на-Дону, Казань. «К концу текущего года к квантовой сети будут присоединены Сочи и Екатеринбург – это будет уже 7 тыс. км, а к 2030 году мы планируем расширить нашу сеть до 15 тыс. км», – добавил Евгений Чаркин.

В РАН была рассмотрена дорожная карта развития квантовых коммуникаций РЖД. По мнению экспертного сообщества, она хорошо развивается, имеет успехи, сказал вице-президент Российской академии наук Владислав Панченко.
В планах компании запустить сегмент защищенной сети на Московском центральном кольце. «Почему именно МЦК? Летом мы запустили беспилотную «Ласточку», которая уже прошла расстояние больше, чем протяженность Транссиба. Технология крайне чувствительная с точки зрения защиты информации. Поэтому мы и начнем с МЦК. Нам предстоит провести НИОКР и разработать клиентские устройства разной функциональности, доверенные узлы с повышенной пропускной способностью, шлюз мультивендорного сопряжения, соответствующее прикладное ПО и архитектурные решения. И, безусловно, здесь мы рассматриваем межуниверситетскую квантовую сеть, на которой будут «обкатываться» эти самые сервисы и технологии», – сказал Евгений Чаркин.

Сотрудничать с вузами РЖД планирует и в части подготовки «квантовых» кадров. «Мы посчитали, что к 2030 году потребуется 1300 специалистов с соответствующим профильным высшим образованием и 7 тыс. специалистов со средним профессиональным образованием. Все наши планы по развитию кадрового потенциала сочетаются с существующими программами подготовки кадров в области квантовых коммуникаций. Сейчас 30 вузов по 22 образовательным программам готовят специалистов, которые в скором времени должны стать основой для индустрии квантовых коммуникаций», – подчеркнул Евгений Чаркин.