Thales Alenia Space і Hispasat починають розробку першої в світі квантової системи розподілу ключів з геостаціонарної орбіти

Thales Alenia Space, спільне підприємство Thales (67%) і Leonardo (33%), а також Hispasat, оператора супутникових послуг, оголосили про початок етапу розробки, виробництва, верифікації та валідації. прототипу QKD-GEO, квантової системи розподілу ключів Іспанії з геостаціонарної орбіти. З бюджетом 103,5 мільйона євро місія QKD-GEO є проектом, ініційованим Державним секретарем Іспанії з телекомунікацій та цифрової інфраструктури та фінансованим європейськими фондами в рамках Плану відновлення, трансформації та стійкості (PERTE Aeroespacial), для якого підряд керується CDTI.

Поява квантових комп’ютерів забезпечує набагато більшу обчислювальну потужність, ніж традиційні комп’ютери, для конкретних проблем, включаючи розкладання на прості множники, що є основою для сучасної несиметричної криптографії. Це призведе до зміни парадигми безпечних комунікацій, оскільки хакери з квантовими комп’ютерами зможуть розшифрувати поточне шифрування за лічені секунди. Таким чином, важливо розробити систему, яка дозволяє надсилати інформацію з необхідними гарантіями в урядових комунікаціях (як цивільних, так і військових), в управлінні критичною інфраструктурою та в економічно, екологічно та технологічно відповідних службах, а також у великих корпораціях. Ця технологія також є першим кроком до майбутнього квантового Інтернету, що стане радикальним стрибком у глобальних комунікаціях.

Квантовий розподіл ключів через систему оптичного зв’язку дозволяє підтвердити факт перехоплення ключів, оскільки цілісність комунікацій постійно перевіряється завдяки квантовим властивостям фотонів. Сьогодні технологія не дозволяє використовувати волоконно-оптичні з’єднання для квантового зв’язку на відстані понад сотні кілометрів. Однак використання супутників для квантового розподілу ключів здатне подолати великі відстані, оскільки загасання сигналу у вільному просторі менше. Зокрема, геостаціонарне покриття на висоті 36 786 км, на відміну від інших орбіт, дає змогу встановлювати зв’язок між цілими континентами за допомогою одного супутника безперервно та без потреби у складних системах відстеження сигналу.

GEO-QKD успішно завершив початковий чотиримісячний етап проектування системи, під час якого було створено архітектуру та визначено відповідні її елементи. Геостаціонарне корисне навантаження складається з високоточного телескопа з механізмом наведення та вбудованою електронікою, квантового генератора випадкових чисел, джерела сигналу поляризованих фотонів, лазерного маяка та процесора для генерації ключів і реалізації протоколу зв’язку. Наземний сегмент складається з оптичних станцій, оснащених телескопами для прийому фотонів, що передаються з космосу,  і відновлення ключів, а також операційного центру, який організовує та контролює всю діяльність системи, забезпечуючи безперебійне функціонування як космічного сегменту, так і взаємодії користувачів.

У червні 2019 року Європейська комісія підтримала створення  European Quantum Комунікаційної інфраструктури (EuroQCI), що розгорне перші квантові комунікаційні вузли в різних країнах ЄС у найближчі роки. Ці вузли, з’єднають мегаполіси за допомогою супутника, щоб забезпечити стійкість комунікацій IRIS2, безпечної системи супутникового зв’язку, яку просуває Комісія, розроблена консорціумом за участю Hispasat і для якої Hispasat і Thales Alenia Space.

Джерело: https://www.thalesaleniaspace.com/en/press-releases/thales-alenia-space-and-hispasat-start-development-worlds-first-quantum-key