Полигон квантовых исследований ТУСУРа: новые перспективы безопасной передачи данных

Мировые тренды развития современных коммуникаций однозначно указывают на активное создание квантовых технологий. Соглашение о создании крупнейшей российской межуниверситетской квантовой сети распределенного квантового полигона было подписано всеми вузами и научными и академическими организациями в 2024 году.

«Была создана рабочая группа по проектированию и научно-исследовательскому наполнению квантовой сети, объединившая представителей всех участников соглашения. ТУСУР возглавил этот проект. Менее чем за полтора года была проделана большая работа, позволившая запустить сегмент квантовой сети и соединить корпуса вуза и офис ГК «ИнфоТеКС» - производителя единственного в стране сертифицированного квантового оборудования. На базе квантовой сети проводятся научные исследования, создаются новые технологические решения и разработки по развитию квантовых коммуникаций, повышению надежности функционирования и дальности передачи информации, перспективных принципов приема/передачи информации на базе квантового распределения ключей. Нам удалось впервые в стране создать и начать производство научно-учебных симуляторов квантового распределения ключей. Важным достижением стал запуск в этом году в тестовом режиме сегмента квантовой сети «ТУСУР - компания «Томсктрансгаз». По мнению наших индустриальных партнеров, это явилось важным шагом на пути развития перспективной технологии будущего. Отмечу еще один важный факт. В 2025 году в Особой экономической зоне Томске сделан технологический запуск первого и единственного пока в стране завода «ПроКвант» по производству сертифицированного квантового оборудования. Созданный аттестационный центр в вузе уже сделал выпуск специалистов по квантовым коммуникациям. В ближайшее время будут запущены сетевые образовательные программы по квантовым технологиям», - рассказал руководитель рабочей группы, директор Института системной интеграции и безопасности, член корреспондент РАН Александр Шелупанов.

От теории – к практике

«В настоящее время в России параллельно ведутся работа в двух аспектах, связанных с квантовыми сетями. Наши коллеги из Квантового центра МГУ под научным руководством профессора Сергея Кулика изучают принципы работы, основанные на квантовой физике, которые становятся основой для создания сетей. Мы в ТУСУРе, в свою очередь, сосредоточены на другом аспекте: внедрении физических принципов в реальную работу сетей, согласовании протоколов аутентификации, передачи ключей и т.д., - рассказал заместитель директора Центра компетенций национальной технологической инициативы «Технологии доверенного взаимодействия», кандидат технических наук Антон Конев. - Объединение разнородных элементов, в том числе в разных организациях и производителей, согласование их надежного взаимодействия, это то, для чего нужна большая университетская сеть».

«Благодаря конструктивному сотрудничеству ТУСУР с «ИнфоТеКС» нам уже удались несколько совместных проектов в сфере квантовых технологий. Полигон квантовых исследований Большого университета Томска является нашим новым проектом, в который вовлекаются и другие томские вузы. Важно отметить, что полигон построен на самых передовых системах квантового распределения ключей, применяемых на магистральной квантовой сети РЖД. На этом полигоне мы вместе планируем разрабатывать защищенные доверенные информационные системы, использующие уникальные свойства технологии КРК, проводить исследования этой технологии и учить студентов – будущих конструкторов и пользователей систем КРК новых поколений», - подчеркнул руководитель Центра научных исследований и перспективных разработок компании «ИнфоТеКС», кандидат технических наук Владимир Елисеев.  

Масштабная подготовка специалистов

Объединение усилий ТУСУРа и «ИнфоТеКС» сделало изучение квантовой криптографии доступным широкому кругу молодых специалистов по всей стране. Именно в ТУСУРе при поддержке и по заказу компании был разработан уникальный стенд квантового распределения ключей, впервые созданный в нашей стране. Он представляет собой учебно-научный макет реальных квантовых систем защиты информации и визуализирует их работу.

Отличительная особенность разработки – запуск производства партии таких учебных стендов для изучения физических принципов и протоколов квантовой криптографии «Аппаратной платформы симулятора квантового распределения ключей». С их помощью уже сегодня молодые специалисты в области информационной безопасности могут освоить новое актуальное направление и развить интерес к изучению квантовой криптографии. Практическое обучение стало доступно широкому кругу образовательных учреждений.  

Еще одним важным событием в образовательном треке этого направления стало создание на базе ТУСУРа экзаменационного центра в составе Центра оценки квалификации Международной общественной организации «Международная общественная академия связи». В центрах независимой оценки квалификации СПК связи проведена серия пилотных экзаменов. Студенты ТУСУР, принимавшие участие в проекте, одни из первых успешно прошли профессиональный экзамен по проекту квалификации «Специалист по квантовым коммуникациям (6 уровень квалификации)». Примечательно, что одним из разделов фонда оценочных средств квалификации «Специалист по квантовым коммуникациям» является работа с разработанным учебно-исследовательским стендом по квантовой криптографии и системой ViPNet QTS Lite.

«В ближайшее время мы запускаем сетевую образовательную программу по квантовой криптографии с одним из сибирских вузов. Это станет новым шагом в масштабировании нашего опыта в этой области», - поделился Антон Конев.  

«Если вспомнить даже недалёкое прошлое, то становится ясно, что к сожалению, не всегда новые подходы, технологии воспринимаются в обществе без скепсиса и без сопротивления. Первым всегда нелегко. Однако мы прекрасно понимаем, что прогресс не стоит на месте, и наша ближайшая задача заключается не только в создании научно- исследовательской учебной квантовой сети на базе квантового распределения ключей, получении новых научных и технологических решений, внедрении новых образовательных программ для массовой подготовки и переподготовки исследователей и специалистов по квантовым технологиям, но и в масштабировании нашей томской модели на другие регионы России», - сообщил Александр Шелупанов.