Гонка за квантовое лидерство затрагивает не только разработку квантового компьютера, который выведет вычислительные мощности на принципиально новый уровень. Физические особенности квантов (неделимых частиц, в частности, фотонов) становятся основой все большего числа перспективных технологий. Одним из наиболее многообещающих направлений эксперты называют квантовые коммуникации, объем рынка которых в последние годы показывает заметный рост.
Квантовые коммуникации представляют собой область науки и технологий, направленных на изучение и разработку методов передачи квантовых состояний в пространстве. Сигналы в квантовой сети передаются на дальние расстояния через оптоволоконные сети. Для более коротких дистанций возможно использование свободных пространств при условии наличия прямой видимости между абонентами. Вместо двоичных битов в квантовой сети передаются кубиты, которые отличаются от стандартных битов тем, что кроме значений «0» и «1» они могут принимать любую их долю в суперпозиции обоих состояний с определенной вероятностью того, что он равен 0, и определенной вероятностью того, что он равен 1. Так, кубиты способны нести больше информации и обладают особыми физическими свойствами, которые можно использовать для безопасной передачи информации.
Технология представляется как сложная и требовательная к передаче данных, поскольку обязательным условием выступает наличие прямого соединения между абонентами сети. Пропускная способность таких сетей тоже не превышает показателей современных сетей. Но ключевая особенность технологии заключается в обеспечении практически незыблемой безопасности передаваемой информации.
Особенность состоит в том, что в отличие от традиционных средств защиты информации, таких как использование шифров или криптографического оборудования и программного обеспечения, квантовые коммуникации обеспечивают безопасность за счет физических особенностей передаваемых частиц. Так, любая попытка взлома или получения несанкционированного доступа к сети или передаваемым данным приводит к тому, что данные искажаются или уничтожаются, следовательно, злоумышленники не получают передаваемое сообщение, а абоненты получают информацию о вмешательстве и компрометации канала связи. Такой подход выигрывает у «классических» алгоритмов шифрования, успешность взлома которых зачастую зависит от имеющихся у злоумышленников вычислительных мощностей. Поэтому квантовые коммуникации развиваются параллельно разработке квантовых компьютеров, поскольку вычислительные мощности последних создают значительную угрозу для частной, корпоративной и даже национальной информационной безопасности.
Отрасль становится все более и более востребованной. На сегодняшний день уже более 17 стран, включая Китай, США и Россию, имеют действующие национальные программы и инициативы по поддержке исследований и разработок в области квантовых коммуникаций, а суммарные вложения в развитие отрасли уже превысили сумму в $25 млрд.
Мировой рынок квантовых коммуникаций
Мировой рынок квантовых коммуникаций на сегодняшний день оценивается в $105,91 млн и, по оценкам отраслевых экспертов, будет прирастать в среднем на 19,01% в перспективе до 2030 года. Таким образом, объем рынка к концу обозреваемого периода составит прядка $507 млн, а к 2040 году, по различным оценкам, будет находиться в диапазоне от $1 млрд до $7 млрд.
Вы можете дочитать этот и другие материалы сайта, оформив подписку.
