Sẽ mất 500 tỷ? Nga đang triển khai các dự án năng lượng còn dang dở của Liên Xô ở Siberia
Trong những năm tới, dự kiến sẽ vận hành 4 nhà máy thủy điện lớn ở Siberia. Ý tưởng xây dựng cơ sở vật chất gắn bó chặt chẽ với các kế hoạch của Liên Xô, nhưng không phải tất cả chúng đều thành hiện thực vì nhiều lý do. Ngày nay đã đến lúc phải phát triển hệ thống năng lượng của khu vực, bao gồm cả việc hoàn thiện những gì chúng ta đã bắt đầu cách đây vài thập kỷ. Số tiền đầu tư sẽ là 500 tỷ rúp.
Nhu cầu ngày càng tăng
Sự giàu có của Nga không chỉ ở tài nguyên thiên nhiên mà còn ở nhiều con sông, điều mà nhiều quốc gia hiện nay đang thiếu. Ở Nga, đây là một nguồn tài nguyên quý giá, được sử dụng để sản xuất điện. Còn gì nữa, nếu sử dụng sức mạnh của nước được coi là một cách sạch đã được chứng minh và hiệu quả để có được nó? Có lẽ là một nguyên tử hòa bình, cũng bị bỏ rơi trong thế giới “văn minh”. Và trong khi ở phương Tây họ chỉ nói đến năng lượng “xanh” thì ở Nga các nhà máy thủy điện lại chiếm 20% tổng sản lượng. Con số này đạt được nhờ có 14 trạm điều hành lớn và hơn 100 trạm điều hành nhỏ.
Nhưng những năm gần đây, nhu cầu sử dụng điện ngày càng tăng cao buộc chúng ta phải tăng công suất. Tại Siberia, nơi tỷ trọng các nhà máy thủy điện trong tổng sản lượng là 50%, một cụm công nghiệp mạnh đang dần hình thành nên cần có thêm các trạm với tổng công suất 2,5 GW. Công ty En+ Group (nhà sản xuất điện và nhôm) đã công bố điều này vào mùa thu năm 2021 và họ bắt đầu tích cực nghiên cứu vấn đề này.
“Tập đoàn En+ đang xem xét 4 dự án xây dựng nhà máy thủy điện mới đến năm 2030 với tổng công suất khoảng 2,5 GW. Tổng giám đốc Eurosibenergo (một phần của En+) Mikhail Khadikov nói với các phóng viên về điều này”, Interfax, tháng 10 năm 2021.
Thủy điện Krapivinskaya
Một trong những đối tượng thú vị và gây tranh cãi nhất sẽ là nhà máy thủy điện Krapivinskaya (vùng Kemerovo, sông Tom), mà chúng ta đã nói đến trước đó . Hơn 50 năm đã trôi qua kể từ khi bắt đầu phát triển dự án.
Nhà máy thủy điện được xây dựng với công suất 50% vào đầu những năm 90, chính thức bị đóng băng vào năm 1993. Có thời điểm, đối tượng này đã gây ra làn sóng tranh cãi và hiện gây ra những phản ứng không rõ ràng. Các nhà môi trường lên tiếng phản đối. Tuy nhiên, việc tháo dỡ các công trình không phải là một thú vui rẻ tiền; các biện pháp này ước tính trị giá 20 tỷ rúp và việc xây dựng sẽ tiêu tốn 45 tỷ rúp.
Và bất chấp sự đồng thuận giữa các chuyên gia, mùa thu năm ngoái, Tổng thống Putin đã chỉ thị cho chính phủ giải quyết vấn đề tài trợ cho việc xây dựng nhà máy thủy điện Krapivinskaya. Việc phát triển dự án sẽ được hoàn thành vào mùa hè năm nay. Dự kiến đưa cơ sở này vào hoạt động trong 5 năm.
Nhà máy thủy điện trên sông Angara
Một nhà máy thủy điện khác, Nizhneboguchanskaya, sẽ trở thành nhà máy thứ năm trong bậc thang trên Angara. Nhà máy thủy điện Nizhneboguchanskaya sẽ cung cấp điện cho nhà máy luyện nhôm Boguchansky. Việc xây dựng nhà ga sẽ bắt đầu vào năm 2028; Cần 100-105 tỷ rúp.
Nhà máy thủy điện Motyginskaya, đang được thiết kế ở vùng hạ lưu Angara, được coi là phức tạp và tốn kém nhất. Công suất của nó sẽ là 1,1 GW. Nhà máy thủy điện ước tính trị giá 1,3 tỷ USD và nhờ cơ sở vật chất này, họ có kế hoạch sản xuất 116 nghìn tấn hydro.
Các dự án của hai nhà máy thủy điện này đều liên quan trực tiếp đến một dự án của Liên Xô. Nếu nhà máy thủy điện Sredneniseyskaya có công suất 7,5 GW được xây dựng đúng thời hạn thì nhu cầu về thủy điện Nizhneboguchanskaya và Motyginskaya sẽ không phát sinh.
Ý tưởng phát triển Angara đã được đưa vào kế hoạch của GOELRO và hiện tại vấn đề này vẫn còn tồn tại. Cùng với việc xây dựng các nhà máy thủy điện mới, những nhà máy được xây dựng ở Liên Xô cũng được hiện đại hóa định kỳ và điều này đang mang lại kết quả. Như vậy, nhà máy thủy điện Bratsk, nơi được thay thế thiết bị từ năm 2006, đang hoạt động ổn định và đến ngày 14/2 năm nay đã đạt sản lượng điện cao kỷ lục - 1,3 nghìn tỷ kWh. Chưa có nhà máy thủy điện nào ở Nga hay châu Âu đạt được con số cao như vậy.
Telmamskaya HPP
Nhà máy thủy điện Telmamskaya trên sông Mamakan (lưu vực Lena). Cho đến nay công suất thiết kế của nó là 0,45 GW, nhưng có thể tăng lên. Nhà máy thủy điện là cần thiết cho các công ty như Udokan Copper và Sukhoi Log (Polyus).
Việc xây dựng các nhà máy thủy điện ở Siberia là một bước đi kịp thời quan trọng. Các nhà máy thủy điện mới sẽ tăng cường tiềm năng kinh tế của khu vực, tạo điều kiện thuận lợi cho việc rẽ sang hướng Đông và tăng kim ngạch thương mại với các nước thân thiện.
(More Build)
Kết quả năm 2023: Ngư dân Nga đạt sản lượng đánh bắt kỷ lục trong 30 năm qua
Năm 2023, ngư dân Nga đã đạt sản lượng đánh bắt kỷ lục trong 30 năm qua - 5,3 triệu tấn.
Công ty Polymer-Compound đã thành lập bộ phận mới để sản xuất vật liệu composite ở Tomsk
Công ty nghiên cứu và sản xuất Polymer-Compound đã thành lập một chi nhánh mới tại Tomsk để sản xuất vật liệu composite cho ngành công nghiệp cáp, điện, khai thác mỏ và ô tô. Năng lực sản xuất tăng 1,2 lần.
Đầu tư vào thay thế thiết bị vượt quá 115 triệu rúp. Trong số này, 77 triệu rúp dưới dạng khoản vay ưu đãi theo chương trình Năng suất Lao động được cung cấp bởi Quỹ Phát triển Công nghiệp Liên bang (IDF).
“Khoản vay từ Quỹ Phát triển Công nghiệp đã giúp chúng tôi cập nhật đội thiết bị công nghệ của mình. Nhờ khai trương bộ phận mới với dây chuyền ép đùn hiện đại, chúng tôi đã tăng công suất gấp 1,2 lần lên 10 nghìn tấn/năm, sau khi đạt công suất thiết kế, sản lượng sẽ đạt gần 12 nghìn tấn. Tất cả các giải pháp kỹ thuật được sử dụng trong sản xuất các tác phẩm đều được phát triển bởi các chuyên gia của chúng tôi và vật liệu composite của doanh nghiệp có đặc tính tương đương với các mẫu nước ngoài tốt nhất”, Anatoly Chernov, Tổng Giám đốc của CJSC Hợp chất Polymer NPK cho biết.
Vật liệu composite do NPK Polymer-Compound sản xuất được sử dụng trong sản xuất lớp phủ cho đường ống dẫn dầu và khí đốt chính, các sản phẩm điện và đường ống dùng trong khai thác mỏ. Chúng cũng cần thiết cho việc sản xuất vỏ bọc và vật liệu cách điện, các sản phẩm cáp mềm và chống cháy, bao gồm cả việc lắp đặt ở những nơi có đông người - trong trung tâm mua sắm, rạp chiếu phim, trung tâm thương mại.
Người mua sản phẩm là các doanh nghiệp cách nhiệt cáp và ống lớn nhất ở Nga, Belarus, Kazakhstan và Uzbekistan. Trong số đó có các công ty nắm giữ "Uncomtech", "Tagras" và "Cable Alliance Holding", các doanh nghiệp "Kama Kabel" và "Belaruskabel", cũng như các nhà máy cách nhiệt đường ống của "Surgutneftegaz", các doanh nghiệp khai thác mỏ thuộc nhóm "Alrosa", MMC "Norilsk Niken", " Evraz".
Nguyên liệu thô chính được sử dụng là polyetylen, polypropylen và chất đồng trùng hợp của chúng được cung cấp bởi các doanh nghiệp Nga thuộc tập đoàn Sibur Holding và Lukoil. Tỷ lệ nội địa hóa sản phẩm là 85%.
Với việc đưa vào sử dụng thiết bị mới, 9 việc làm mới đã được tạo ra tại doanh nghiệp.
"NPO TsNIITMASH" lần đầu tiên ở Nga sản xuất bộ giảm chấn nhớt đàn hồi
Bộ giảm chấn Viscoelastic được thiết kế để giảm tải động và ngăn ngừa rung động xảy ra trong máy móc, thiết bị và hệ thống trong quá trình vận hành. Chúng làm giảm rung động một cách hiệu quả bằng cách chuyển động năng thành nhiệt năng, nhờ đó làm giảm rung động của hệ thống. Thiết kế của bộ giảm chấn cho phép chúng được sử dụng trên dải tần số rộng, với loại bộ giảm chấn đàn hồi nhớt được chọn tùy thuộc vào ứng dụng dự định.
TsNIITMASH đã phát triển thiết kế và tài liệu thiết kế hoạt động chỉ trong bốn tháng. Các nhà khoa học vật liệu của NPO đã chọn chất lỏng và thể tích có thể cung cấp các đặc tính nhớt đàn hồi cần thiết, đồng thời các chuyên gia sản xuất thí điểm đã sản xuất thiết bị cần thiết cho thiết bị thử nghiệm.
Viện Nghiên cứu Công nghệ Cơ khí Trung tâm NPO (NPO TsNIITMASH) là một phần của bộ phận kỹ thuật cơ khí của Rosatom. Đây là nhà phát triển vật liệu, công nghệ cơ bản, nhà sản xuất thiết bị công nghệ chuyên dụng và các sản phẩm năng lượng và kỹ thuật nặng, bao gồm các bộ phận quan trọng nhất của thiết bị của các tổ máy điện hạt nhân với lò phản ứng VVER-1000, nhà máy điện hạt nhân thế hệ mới AES- 2006, tua-bin thủy lực và khí, đơn vị năng lượng của nhà máy nhiệt điện, máy ép mạnh và đơn vị luyện kim.
Rostec ra mắt nhà máy sản xuất vật liệu innovative - màng fluoropolymer đầu tiên của Nga cho xây dựng và công nghiệp
Trung tâm Khoa học Nga “Hóa học ứng dụng (GIAP)” của Tập đoàn Nhà nước Rostec đã đưa ra sản phẩm đầu tiên ở Nga sản xuất màng fluoropolymer rộng – lên tới 1,6 mét. Vật liệu độc đáo và thân thiện với môi trường này có nhiều ứng dụng, từ kiến trúc đến công nghiệp hàng không vũ trụ và thay thế thành công thủy tinh, polycarbonate, polyetylen và các loại polyme khác. Khối lượng sản xuất tối đa sẽ lên tới 5 triệu mét tuyến tính mỗi năm, điều này sẽ cho phép thay thế các sản phẩm nhập khẩu tương tự.
Ảnh: Trung tâm khoa học Nga “Hóa học ứng dụng (GIAP)”
Màng Fluoropolymer của thương hiệu NEVAFLON là vật liệu đa chức năng hiện đại với hiệu suất công nghệ được cải tiến. Nó được sử dụng trong xây dựng như một vật liệu lợp mờ. Vật liệu này còn có tác dụng bảo vệ các tấm pin mặt trời và được sử dụng trong điện tử, y học và các ngành công nghiệp khác.
“Ưu điểm đặc biệt của màng fluoropolymer là tuổi thọ của nó - hơn 30 năm. Để so sánh, tuổi thọ của vật liệu che phủ thông thường thay đổi từ hai đến năm năm. Đồng thời, đặc tính hiệu suất của màng fluoropolymer được duy trì ở mức 95% ngay cả sau mười năm sử dụng, không giống như nhiều loại nhựa. Nhân tiện, cả bản thân màng và chất thải từ quá trình sản xuất đều có thể được tái chế hoàn toàn nhiều lần thành hạt thứ cấp trong khi vẫn duy trì các đặc tính cơ bản, khiến vật liệu này cực kỳ thân thiện với môi trường”, Rostec cho biết.
Tất cả các nhãn hiệu màng NEVAFLON đều có khả năng kháng hóa chất tuyệt vời, truyền ánh sáng, an toàn cháy nổ và các đặc tính cơ lý cao.
“Sự xuất hiện của dòng màng fluoropolymer NEVAFLON trên thị trường Nga đã khơi dậy sự quan tâm của đại diện thuộc nhiều lĩnh vực chuyên môn khác nhau: từ kiến trúc đến tổ hợp nông-công nghiệp. Phạm vi ứng dụng rộng rãi của vật liệu cải tiến này và lợi thế cạnh tranh của nó cho thấy nó có thể thay thế nhiều vật liệu thông thường, chẳng hạn như thủy tinh, polyetylen, polycarbonate, v.v. Năng lực của doanh nghiệp mới sẽ cho phép chúng tôi thay thế các vật liệu tương tự nhập khẩu trên thị trường Nga”, Elena Kozlova, Tổng Giám đốc Trung tâm Nghiên cứu “Hóa học ứng dụng (GIAP)” của Nga cho biết.
Màng fluoropolymer NEVAFLON được sản xuất bằng phương pháp ép đùn khe phẳng công nghệ cao - ép đùn chất tan chảy fluoropolymer. Bây giờ chúng được sử dụng tích cực trong việc xây dựng các công trình nông nghiệp - nhà kính, nhà kính, nhà kính. Độ truyền ánh sáng cao của màng (95%) và khả năng thấm tia cực tím (hơn 90%) đảm bảo tăng năng suất. Thủy tinh và polyetylen truyền thống chỉ truyền 5% lượng tia quang phổ mặt trời cần thiết cho cây trồng. Vật liệu này còn có tác dụng chống nhỏ giọt, do đó hơi nước không tích tụ trên màng và do đó không rơi xuống cây. Độ ẩm quá mức góp phần làm lây lan các bệnh nhiễm trùng khác nhau, có thể gây bệnh và thậm chí làm chết cây trồng.
Thật là một KAMAZ khác biệt
Khi chúng ta nghe đến từ “KAMAZ”, hình ảnh những chiếc xe tải mạnh mẽ không mệt mỏi vượt qua các địa hình địa hình và quãng đường rộng lớn ngay lập tức hiện lên trong tâm trí chúng ta. Tuy nhiên, lá cờ đầu của ngành công nghiệp ô tô Nga ngày nay không chỉ sản xuất xe chở hàng. KAMAZ bao gồm xe buýt điện hiện đại, thiết bị đường bộ và các đơn đặt hàng cho Bộ Quốc phòng. Xe máy, nhiều thiết bị đặc biệt và thậm chí cả máy bay không người lái được tạo ra trên cơ sở xe Chelny. Đây chỉ là một vài ví dụ thú vị từ vô số ứng dụng hiện đại của xe KAMAZ.
Ảnh: Alexander Utkin
Xe tải KAMAZ không người lái: có bánh nhưng không có người lái
KAMAZ đã làm việc trên xe tải không có người lái trong một thời gian dài và theo nhiều hướng cùng một lúc. Thứ nhất, kể từ năm ngoái, một số máy kéo đường chính kỹ thuật số KAMAZ-54901 đã tích lũy được kinh nghiệm trong việc vận chuyển hàng hóa dọc theo đường cao tốc liên bang từ St. Petersburg đến Moscow. Thứ hai, việc thử nghiệm máy bay không người lái dựa trên xe KAMAZ-43118 sản xuất vẫn tiếp tục. Hơn nữa, những máy kỹ thuật số này được thử nghiệm không chỉ ở bất cứ đâu mà ngay lập tức trong điều kiện khắc nghiệt nhất ở Bắc Cực - trên các cánh đồng ở Khu tự trị Yamalo-Nenets.
Ảnh: KAMAZ PJSC
Năm ngoái, những chiếc xe tải KAMAZ robot đã vận chuyển hàng hóa dọc theo con đường mùa đông dài 140 km, ngay cả trong thời tiết mà người lái xe bị cấm rời đi. Họ đã được hỗ trợ trong việc này nhờ Internet công nghiệp, hệ thống thông tin liên lạc dự phòng và nhiều loại cảm biến và cảm biến khác nhau.
Ảnh: KAMAZ PJSC
Để làm việc ngoại tuyến tại các mỏ đá, cùng với các chuyên gia từ MSTU. N.E. Bauman đã tạo ra xe ben KAMAZ-6559 (Jupiter-30). Nó được phát triển trực tiếp để sử dụng không người lái nên có vẻ ngoài tương lai không có cabin. KAMAZ bất thường này được thiết kế cho các nhiệm vụ khá bình thường - vận chuyển khối đá hoặc quặng lỏng lẻo, nhưng không có sự hiện diện của người dân trong khu vực nguy hiểm của các phương tiện hạng nặng và máy xúc. Xe ben có chế độ di chuyển con thoi, khi chất hàng và dỡ hàng mà không cần quay đầu hoặc thực hiện các thao tác khác. Cách tiếp cận này giúp tiết kiệm nhiên liệu và tăng hiệu suất máy. Sức chở của xe ben đầu tiên của tuyến tương lai là 30 tấn, tốc độ 56 km/h.
Ảnh: KAMAZ PJSC
Một chiếc xe khác đến từ tương lai, đã nhận được biệt danh “Robocop” vì thiết kế cabin của nó, đó là KAMAZ Atlant 49. Vẫn chưa có nhiều thông tin về mẫu xe này. Tháng 11 năm ngoái, nó “bùng nổ” khi đang được vận chuyển về Trung tâm Khoa học Kỹ thuật của doanh nghiệp. Cơ sở của máy bay không người lái mới là xe ben khai thác KAMAZ-65805, được thiết kế để vận chuyển đá và quặng. Theo các nhà thiết kế, ban đầu nó được tạo ra để thích ứng với việc sử dụng không người lái. Nghĩa là, trên mô hình cơ bản, chỉ cần cài đặt các yếu tố thị giác máy, cảm biến, thông tin liên lạc và bộ phận ra quyết định là đủ để xe tải có thể hoạt động độc lập trong các mỏ đá mà không cần sự tham gia của người lái xe.
KAMAZ-Arctic: siêu xe địa hình dành cho vùng Viễn Bắc
Chiếc máy này hoàn toàn khác biệt với mọi thứ trước đây được sản xuất từ băng tải của nhà máy. Phương tiện chạy mọi địa hình Bắc Cực độc đáo "KAMAZ-Arctic", được hợp tác chế tạo với SKB MAMI và một số trường đại học Nga, lần đầu tiên được ra mắt vào năm 2017.
Ảnh: Alexander Utkin
Arctic KAMAZ được chứng nhận là phương tiện di chuyển trên mọi địa hình và có thể được sản xuất với hai biến thể bánh: 6x6 và 8x8. Khách hàng có thể chọn động cơ: tám hình chữ V và sáu thẳng hàng. Hộp số chỉ có số tự động. Tốc độ tối đa – 55 km/h, tải trọng – 13 tấn. Bánh xe lớn được lắp lốp rộng, áp suất thấp, mỗi bánh nặng 1/4 tấn. KAMAZ quay bằng khung khớp nối. Khoảng sáng gầm xe gần 0,7 m.
Các nhà thiết kế đã chăm sóc phi hành đoàn và trang bị cho chiếc xe địa hình mới một mô-đun dân cư chính thức, cho phép nhóm tồn tại tự chủ trong ít nhất ba ngày. Mô-đun này có ba chỗ ngủ, nhà bếp, vòi sen, nhà vệ sinh, hệ thống an ninh và thậm chí cả TV. Điều hòa không khí được cung cấp để bảo vệ chống lại côn trùng. Thiết bị cơ bản của Arctic KAMAZ bao gồm một cần cẩu, nếu không có nó thì thậm chí không thể thay thế các bánh xe trên một chiếc khổng lồ như vậy.
KAMAZ-6250: xe buýt chạy mọi địa hình dành cho nhà sản xuất khí đốt
Xe buýt dẫn động bốn bánh KAMAZ-6250 dành cho công nhân làm ca được phát triển theo đơn đặt hàng của Gazprom. Đây là một chiếc SUV thực sự để vận chuyển hành khách: một chiếc xe buýt hạng trung hoàn chỉnh với khung liền khối.
Thiết kế ban đầu của xe buýt địa hình giống với xe tải KAMAZ thế hệ mới nhất K5; mặt nạ phía trước có những đặc điểm chung. Đổi lại, thân xe buýt dựa trên khung gầm KAMAZ-43502 (4x4), một loại xe tải địa hình dung lượng lớn.
Ảnh: KAMAZ PJSC
Theo yêu cầu của khách hàng, xe buýt quay có thể được chế tạo ở cả phiên bản diesel và gas, chạy bằng khí tự nhiên hóa lỏng hoặc nén. Hơn nữa, chiếc sau này được trang bị thêm một bộ tùy chọn - phiên bản phía bắc và mức dự trữ năng lượng tăng lên 550 km.
Sức chứa nội thất của xe buýt mọi địa hình là 32 hành khách. Có tùy chọn 23 ghế hành khách nhưng được trang bị khoang hành lý. Xe buýt đáp ứng các yêu cầu an toàn khi lái xe địa hình. Khung xe chỉnh điện đảm bảo an toàn cho hành khách trong trường hợp lật xe, ghế được lắp dây đai an toàn ba điểm, nếu có người quên thắt dây an toàn, tín hiệu của tài xế sẽ sáng lên.
Motorhome dựa trên KAMAZ: mang theo mọi thứ tôi sở hữu
Những chiếc xe máy trên khung gầm KAMAZ có thể khác - từ những nơi trú ẩn đơn giản nhất dành cho những người làm ca đến những căn hộ cao cấp trên bánh xe. Công ty VolgaTrade từ Nizhny Novgorod chuyên tạo ra sản phẩm sau cho các dự án riêng lẻ.
Ảnh: Tập đoàn các công ty VolgaTrade
Trong không gian hạn chế của xe tải, các nhà thiết kế, thể hiện sự kỳ diệu của trí tưởng tượng và công thái học, đã đặt mọi thứ cần thiết. Các yếu tố chính của bất kỳ ngôi nhà di động nào như vậy là nhà bếp, phòng ngủ và phòng tắm, nhưng có thể có rất nhiều chi tiết và sắc thái, tất cả phụ thuộc vào mong muốn của khách hàng. Hơn nữa, tất cả các bộ phận đều được thiết kế để sử dụng trên đường và thực tế rằng đây là một chiếc KAMAZ mạnh mẽ, cũng có thể sử dụng cho địa hình. Bạn có thể sống một cuộc sống hoàn toàn tự chủ trong một ngôi nhà di động trong vài ngày. Để sạc pin, các bãi đậu xe có tấm pin mặt trời và máy phát điện diesel.
Ảnh: Tập đoàn các công ty VolgaTrade
Motorhome cao cấp KAMAZ-43118 được thiết kế cho chuyến đi thoải mái cho 2-4 người. Có giường đôi lớn, phòng tắm riêng biệt với vòi sen và phòng khách rộng rãi có thể chuyển thành khu vực ngủ nghỉ. Motorhome có thể chứa mọi thứ bạn cần cho một chuyến đi dài với đầy đủ tiện nghi - tủ lạnh, máy giặt, lò vi sóng, bếp ga, máy lạnh, v.v. Bạn có thể đưa một chiếc xe như vậy đến những nơi xa nhất của đất nước chúng ta.
Such a different KAMAZ
Такой разный «КАМАЗ»
Quay lại lĩnh vực phần mềm CAD/CAM/CAE/PLM/BIM/AEC, thuộc loại phần mềm khó nhất trong lĩnh vực tin học, và đây lại còn nói về phần mềm dạng này trong những lĩnh vực phức tạp khác (hàng không không gian, tàu thuỷ, hạt nhân, etc.)
Tập đoàn năng lượng nguyên tử Nga Rosatom tự phát triển rất nhiều phần mềm nói chung và dạng phần mềm này để dùng cho ngành công nghiệp hạt nhân của mình (không chỉ là xây dựng nhà máy hay công nghệ xử lý, làm giàu nhiên liệu), ví dụ gói phần mềm CAE (Computer-Aided Engineering) Logos (xem chi tiết ở topic kia về gói phần mềm này, và dĩ nhiên gói phần mềm CAE này có thể được áp dụng trong những lĩnh vực khác - hiện nó đang được giới thiệu cho cả các ngành công nghiệp khác của Nga, cạnh tranh với các sản phẩm CAE khác của Nga).
hay nền tảng REPEAT (Nền tảng thời gian thực cho các công nghệ tự động kỹ thuật) được sử dụng để tạo các mô hình toán học của các đối tượng và quy trình phức tạp trong lĩnh vực năng lượng, bao gồm cả việc tạo ra các cặp song sinh kỹ thuật số
Tuy nhiên, không chỉ là gói phần mềm này, Rosatom đã xây dựng giải pháp Tin học cả gói cho mình trong các hoạt động, giải pháp này được sử dụng trong thiết kế và quản lý vòng đời của các đối tượng kỹ thuật phức tạp. Giải pháp này không chỉ dựa trên các phát triển của riêng Rosatom, mà còn cả các sản phẩm của các công ty Nga khác. Ví dụ, trong quá trình xây dựng nhà máy điện hạt nhân Kursk-2, dự kiến sẽ được đưa vào hoạt động vào năm 2025,
Giờ đây, phần mềm Rosatom được sử dụng trong quá trình xây dựng nhà máy điện hạt nhân Kursk-2, sẽ được đưa vào hoạt động vào năm 2025. Theo người đối thoại của ấn phẩm, nền tảng Multi-D của Rosatom là dựa trên cả sự phát triển của chính Rosatom và sản phẩm của các công ty Nga khác như công ty Renga (JV Askona và 1C), CSoft Development (là một phần của tập đoàn công ty Seasoft, nhà phát triển các phần mềm BIM, CAD và nhiều sản phẩm khác), Neolant (một phần của Lanit Group).
PS: Multi-D là một dạng công nghệ quản lý vòng đời tích hợp để xây dựng các cơ sở, nhà máy kỹ thuật phức tạp nhằm mục đích hoàn thành chúng với chi phí đã định và trong thời gian đã thiết lập với chất lượng yêu cầu. Nó được phát triển bởi các chuyên gia của ASE Group of Công ty (Rosatom State Corporation Engineering Division) tại Rostov NPP («Quản lý vòng đời dựa trên Multi-D®Technology tại Rostov NPP»), và đã được công nhận là người chiến thắng cuộc thi quốc tế CETI AWARD2016 ở hạng mục “Mega-Project” (Mega-Project Multi-Roadmap Element)
Lễ trao giải được tổ chức trong khuôn khổ hội nghị và triển lãm công nghệ FIATECH tại Orlando (FL), Hoa Kỳ.
Các dự án cạnh tranh được xem xét bởi hội đồng giám khảo quốc tế với sự tham gia của các đại diện từ Mỹ, Pháp, Anh, Nhật Bản và Na Uy.
Cuộc thi do FIATECH, một trong những tập đoàn công nghiệp danh tiếng nhất thế giới tổ chức. Đây là một tập đoàn và hiệp hội công nghiệp lớn hợp nhất cộng đồng kỹ sư thế giới bao gồm cả các công ty kỹ thuật lớn và các nhà cung cấp phần mềm quản lý vòng đời các đối tượng xây dựng cơ bản.
Rosatom bắt đầu đặt phần mềm của mình thay vì phần mềm nước ngoài tại các nhà máy điện hạt nhân
Tập đoàn nhà nước Rosatom đã bắt đầu thay thế phần mềm nhập khẩu tại các nhà máy điện hạt nhân. Nó đã được sử dụng tại Kursk NPP-2. Trong thời gian tới, họ dự định triển khai giải pháp này trong ngành xây dựng và nhà ở, dịch vụ xã.
Sự phát triển của TIM
Tập đoàn nhà nước Rosatom đã bắt đầu phát triển công nghệ mô hình hóa thông tin (IM), Vedomosti viết, trích dẫn những người đối thoại thân cận với công ty. Đại diện của Rosatom xác nhận thông tin về sự phát triển của nền tảng này nhưng từ chối bình luận chi tiết.
Giải pháp nền tảng đã được sử dụng trong thiết kế và quản lý vòng đời của các đối tượng kỹ thuật phức tạp. Hiện tại, phần mềm Rosatom đang được sử dụng trong quá trình xây dựng Nhà máy điện hạt nhân Kursk-2, sẽ được đưa vào vận hành vào năm 2025. Theo người đối thoại của ấn phẩm, nền tảng Multi-D dựa trên cả sự phát triển của chính Rosatom và các giải pháp từ các nước Nga khác. các nhà cung cấp. Trong số đó có các công ty Renga (JV Askona và 1C), SySoft Development, một phần của tập đoàn SySoft, Neolant (một phần của Tập đoàn Lanit).
Người đối thoại lưu ý: “Bản thân tập đoàn nhà nước đang hoàn thiện các giải pháp như vậy có tính đến đặc thù của ngành”, đồng thời làm rõ rằng giải pháp cuối cùng phải đáp ứng các khía cạnh cụ thể của thiết kế nhà máy điện hạt nhân, vốn được đặc trưng bởi các tính toán phức tạp và yêu cầu an toàn ngày càng tăng, mà siêu máy tính phải đối mặt. chịu trách nhiệm. Ngoài ra, có tới 7 nghìn người tham gia thiết kế nhà ga, trong khi đối với một doanh nghiệp bình thường, ba chục chuyên gia là đủ.
Phần mềm Rosatom được sử dụng trong quá trình thi công nhà máy Kursk NPP-2
Các nhà máy điện hạt nhân cũng có kiến trúc CNTT phức tạp hơn, vì các tổ hợp hệ thống khác nhau phải tương tác với nhau và được tích hợp vào hệ sinh thái tổng thể.
Một chuyên gia thân cận với Rosatom lưu ý: “Trong tương lai, các giải pháp đã phát triển có thể được áp dụng trong toàn bộ ngành xây dựng cũng như nhà ở và dịch vụ xã”.
Những giải pháp Rengi nào được sử dụng?
Đối tác của họ, công ty Renga, cũng xác nhận việc hợp tác với tập đoàn nhà nước trong dự án hạt nhân. Cô ấy đã cung cấp công cụ làm việc Renga của mình cho các kiến trúc sư, nhà thiết kế và kỹ sư - chúng ta đang nói về việc kiểm soát hệ thống thông gió, sưởi ấm, cấp nước và vệ sinh. Phó Giám đốc điều hành của Renga Software Maxim Nechiporenko đã nói với ấn phẩm về điều này. Phần mềm của công ty hiện được sử dụng để thiết lập các nhiệm vụ quản lý ở các giai đoạn khác nhau trong vòng đời của nhà máy. Bản thân nền tảng Rosatom Multi-D cũng được thiết kế để giải quyết các vấn đề về quản lý.
Nechiporenko giải thích: “Đồng thời, các cấu trúc ‘mẹ’ đã hợp tác hiệu quả với các bộ phận khác nhau của Rosatom trong một thời gian dài.
Một phần của chương trình thay thế nhập khẩu
Việc thay thế phần mềm kỹ thuật nước ngoài bằng phần mềm của Nga tại các nhà máy điện hạt nhân được thực hiện trong khuôn khổ chương trình thay thế nhập khẩu của nhà nước. Đến năm 2025, theo sắc lệnh của Tổng thống Nga Vladimir Putin, tất cả phần mềm tại các cơ sở CII (cơ sở hạ tầng thông tin quan trọng) phải là của Nga. Và việc mua phần mềm nước ngoài trong nước bị cấm từ ngày 31 tháng 3 năm 2022.
Đối tượng của CII bao gồm các cơ quan chính phủ, cơ quan chính phủ, pháp nhân Nga hoặc doanh nhân cá nhân sở hữu các đối tượng hoạt động trong các lĩnh vực quan trọng theo quyền sở hữu hoặc cho thuê. Xét về các ngành công nghiệp, đó là chăm sóc sức khỏe, khoa học, giao thông vận tải, truyền thông, năng lượng, ngân hàng và thị trường tài chính nói chung, tổ hợp nhiên liệu và năng lượng, năng lượng hạt nhân, quốc phòng, tên lửa và không gian, khai thác mỏ, luyện kim và hóa chất.
Thay thế nhập khẩu trong công nghiệp
Cho đến nay, tình trạng thay thế nhập khẩu trong lĩnh vực công nghiệp đang trở nên tồi tệ: như người đứng đầu Chính phủ Nga, Mikhail Mishustin, đã nêu tại hội nghị CIPR -2022, chỉ 23% tổng số giải pháp CNTT được sử dụng trong các nhà máy ở Nga là của Nga.
Chủ tịch Russoft Valentin Makarov cũng xác nhận với ấn phẩm rằng các vấn đề chính của các doanh nghiệp Nga liên quan đến phần mềm kỹ thuật, vì họ đã sử dụng các sản phẩm của nước ngoài trong một thời gian dài.
“Trên thực tế, không có thị trường cho các gói phần mềm kỹ thuật trong nước. Trong những điều kiện này, thật ngây thơ khi trông chờ vào việc tạo ra những sản phẩm tương tự trong nước có thể so sánh được”, Makarov nhấn mạnh.
Nechiporenko cũng lưu ý rằng không có ích gì khi mong đợi sự chuyển đổi nhanh chóng sang phần mềm tiếng Nga tại các doanh nghiệp. Theo ông, việc thay thế nhập khẩu trong phân khúc công nghệ mô hình hóa thông tin đang được tiến hành nhưng chưa tích cực lắm.
Giám đốc điều hành ARPP Nội địa Soft Renat Lashin nói với ấn phẩm rằng hiện đang có vấn đề với các lĩnh vực chuyên môn cao - ví dụ: thiết kế các sản phẩm làm từ vật liệu composite và các sản phẩm vi điện tử. Theo ông, không có giải pháp làm sẵn nào của Nga có thể tương tự hoàn toàn với các giải pháp của nước ngoài.
Chuyên gia lưu ý: “Tuy nhiên, chúng tôi là một trong số ít quốc gia trên thế giới có phần mềm riêng để hỗ trợ toàn bộ vòng đời của một sản phẩm”. “Ngoài Nga, còn có Mỹ, Pháp và một phần là Đức và Anh.”
Tổng giám đốc của Edit Pro Group, chuyên phát triển và triển khai các giải pháp trên nền tảng 1C, bao gồm cả trong ngành điện, Dmitry Kichko giải thích với CNews rằng tình hình với phần mềm kỹ thuật của Nga rất phức tạp, vì hầu như không có phần mềm sẵn sàng. - hệ thống được sản xuất và chu kỳ tạo ra các hệ thống như vậy kéo dài hơn 3-4 năm, trong thời gian đó cần có thời gian để thay thế hàng nhập khẩu, theo quy định của pháp luật.
Kichko kết luận: “Có nghĩa là, các nhà phát triển Nga sẽ không có thời gian để tạo ra những sản phẩm thay thế xứng đáng và vẫn chưa rõ phải làm gì với điều đó”.
Những công ty nào đã rời nước Nga
Khi Nga bắt đầu hoạt động quân sự tại Ukraine, Microsoft, IBM, Oracle, Fortinet, ESET, Avast và Autodesk đã rời khỏi đất nước. SAP của Đức rời thị trường nước này vào đầu tháng 3 năm 2022 - đây là một trong những nhà sản xuất hệ thống ERP lớn nhất thế giới, vốn từ lâu đã có nhu cầu lớn trong giới kinh doanh Nga.
Vào cuối tháng 6 năm 2022, người ta biết rằng Microsoft và SAP sẽ cắt quyền cập nhật phần mềm của các công ty Nga vào tháng 8. Trong tương lai, điều này có thể dẫn đến nhiều vụ hack mạng máy tính của các doanh nghiệp Nga.
Rosatom will place its software instead of foreign software at nuclear power plants
«Росатом» разместит свое ПО вместо зарубежного на атомных станциях
Quay lại lĩnh vực lượng tử đã được nói khá nhiều trong những vol trước và các topic về Nga, Ukraine bên OF
Tương lai, tôi tin là máy tính lượng tử và máy tính hiện nay (và có thể cả máy tính quang tử nữa) sẽ cùng tồn tại, quá trình gia công chip hiện nay dần dần sẽ bớt phổ biến.
Nga vẫn có những nghiên cứu khoa học trong những lĩnh vực này đăng trên các tạp chí nghiên cứu khoa học quốc tế hàng đầu, và vừa đăng ký 1 patent về một kiến trúc bộ xử lý lượng tử mới dựa trên kudits vào cuối năm 2021. Nó sẽ làm tăng sức mạnh của máy tính lượng tử được tạo ra bằng phương pháp ion. Như vậy Nga là quốc gia thứ 4 có sự phát triển tương tự (trước đó là Mỹ, Trung Quốc và Áo). Đây là tin năm 2022.
Các nhà khoa học Nga được cấp bằng sáng chế kiến trúc bộ xử lý lượng tử mới
Các nhà khoa học từ Trung tâm Lượng tử Nga đã được cấp bằng sáng chế cho kiến trúc bộ xử lý lượng tử mới dựa trên qudits. Nó sẽ tăng sức mạnh của máy tính lượng tử ion, được phát triển vào cuối năm 2021. Chỉ có 3 quốc gia có sự phát triển tương tự: Mỹ, Trung Quốc và Áo.
Máy tính dựa trên Qudit
Một nhóm các nhà khoa học từ Trung tâm Lượng tử Nga đã nhận được bằng sáng chế cho việc triển khai máy tính lượng tử dựa trên qudits. Alexey Fedorov, đồng tác giả của bằng sáng chế, người đứng đầu nhóm khoa học “Công nghệ thông tin lượng tử” tại RCC, nói với CNews rằng đây là những hệ lượng tử có thể ở nhiều trạng thái cùng một lúc. Bằng sáng chế có phạm vi áp dụng trên lãnh thổ Nga cho đến cuối năm 2040. Các nhà nghiên cứu cũng đang có kế hoạch nộp đơn đăng ký quốc tế.
Sự độc đáo của kiến trúc là nó sử dụng qudits. Mô hình phổ biến nhất để tính toán máy tính lượng tử dựa trên qubit - đây là những chất tương tự lượng tử của các bit thông tin, ngoài trạng thái 0 hoặc 1, còn có tất cả các loại chồng chất.
Alexey Fedorov giải thích: “Tuy nhiên, các hệ lượng tử, trong đó chúng tôi sử dụng các nguyên tử, ion, hạt ánh sáng, photon để tính toán, cho phép chúng tôi mã hóa thông tin ở số lượng trạng thái lớn hơn nhiều”. - Đây là ý tưởng của qudits - hệ thống lượng tử đa cấp, trong đó có 3-4 cấp độ, v.v. Chúng tôi đã đưa ra kiến trúc bộ xử lý lượng tử cho phép chúng tôi sử dụng tối ưu các cấp độ bổ sung để triển khai bất kỳ thuật toán lượng tử nào.”
Trưởng nhóm khoa học “Công nghệ thông tin lượng tử” tại RCC Alexey Fedorov
Vì vậy, các nhà khoa học đã phát triển hai nguyên tắc cơ bản để sử dụng các cấp độ bổ sung trong kiến trúc. Trong trường hợp đầu tiên, họ lấy một qudit có bốn cấp độ và phân tách nó thành nhiều qubit ảo có trong đó. Ví dụ: một hệ thống bốn cấp có thể được phân tách thành hai hệ thống hai cấp, nghĩa là một qudit bốn cấp tương đương với hai qubit hai cấp.
Trong trường hợp thứ hai, các nhà khoa học sử dụng các cấp độ qudit bổ sung làm cấp độ trung gian để lưu trữ thông tin. Chúng cần thiết trong quá trình tính toán lượng tử như bộ đệm để lưu trữ thông tin cần thiết cho việc tính toán. Bộ đệm không phải là các qubit riêng biệt mà là các cấp bổ sung trong một qudit. Nói cách khác, một giải pháp đã được tìm ra cho sự kết hợp tối ưu của các cấp độ này.
Nó trao cho cái gì
Giờ đây, các nhà khoa học sẽ có thể mã hóa thông tin dày đặc hơn trong môi trường vật lý và thực hiện các thuật toán lượng tử phức tạp hơn. Tức là sức mạnh xử lý của máy tính lượng tử sẽ tăng lên, các thao tác sẽ được thực hiện nhanh hơn.
Alexey Fedorov nhấn mạnh: “Đây là một bước hướng tới việc mở rộng quy mô hơn nữa của máy tính lượng tử, một bước hướng tới ứng dụng thực tế của chúng”.
Chúng ta hãy nhớ rằng máy tính lượng tử là một loại thiết bị điện toán cải tiến, nhờ sử dụng hiệu ứng lượng tử, có thể giải quyết các vấn đề mà ngay cả những siêu máy tính “cổ điển” mạnh nhất cũng có thể làm được. Ví dụ, họ có thể mô hình hóa hành vi của các phân tử phức tạp để phát triển các loại thuốc và vật liệu mới, giải quyết các vấn đề hậu cần phức tạp và làm việc với dữ liệu lớn trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
Kiến trúc mới đã được thử nghiệm - các nhà khoa học từ Trung tâm Lượng tử Nga và Viện Vật lý P. N. Lebedev thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Nga vào cuối năm 2021 đã phát triển nguyên mẫu của bộ xử lý lượng tử chạy trên qudits. Trên cơ sở đó, đến cuối năm 2024, họ sẽ chế tạo một máy tính lượng tử phổ quát có khả năng truy cập đám mây. Cho đến năm 2024, Rosatom có kế hoạch phân bổ hơn 23 tỷ rúp cho việc thành lập.
Máy tính lượng tử đang được phát triển ở đâu khác?
Trên thế giới chỉ có ba quốc gia phát triển bộ xử lý Qudit tương tự: Mỹ, Trung Quốc và Áo.
Do đó, Công ty Điện toán Riggeti của Mỹ đang nghiên cứu phát triển bộ xử lý lượng tử qudit, sử dụng qudits trên chất siêu dẫn. Các nhà khoa học từ Đại học Bắc Kinh sử dụng chúng với các photon, công ty khởi nghiệp AQT của Áo sử dụng chúng với các ion, cũng như các nhà khoa học Nga. Thị trường toàn cầu cho bộ xử lý lượng tử loại này sẽ đạt 150 triệu USD vào năm 2024.
Scientists from Russia have patented a new quantum processor architecture
Ученые из России запатентовали новую архитектуру квантового процессора
Một nghiên cứu khoa học trong lĩnh vực lượng tử, đăng trên tạp chí nghiên cứu khoa học quốc tế có uy tín
Generalized Toffoli Gate Decomposition Using Ququints: Towards Realizing Grover’s Algorithm with Qudits
Entropy 2023, 25(2), 387, Special Issue Quantum Information: From Fundamental Aspects to Practical Applications
Các nhà khoa học Nga đã tìm ra cách tăng đáng kể hiệu suất của máy tính lượng tử
Các nhà khoa học Nga đã tìm ra cách tăng hiệu suất của máy tính lượng tử. Để làm điều này, họ đã sử dụng qudits, có thể giảm đáng kể không chỉ số lượng mà còn cả thời gian tính toán. Và điều này sẽ giúp có thể chạy các thuật toán lượng tử phức tạp và phức tạp hơn.
Cách tiếp cận mới
Các nhà khoa học Nga đã tìm ra cách tăng hiệu suất của bộ xử lý lượng tử. Đại diện của Đại học Công nghệ Nghiên cứu Quốc gia MISIS nói với CNews về điều này.
Các nhà khoa học từ MISIS và Trung tâm lượng tử Nga (RCC) đã đề xuất một phương pháp mới để khởi động các thuật toán lượng tử sử dụng các cấp độ bổ sung của hệ lượng tử. Phương pháp này đã cải thiện chất lượng thực hiện cuối cùng của các thuật toán lượng tử. Một bài báo về điều này đã được đăng trên tạp chí khoa học Entropy.
Qubit và Qudits
Ngày nay, hầu hết các nghiên cứu dành cho hoạt động lượng tử đều tập trung vào qubit - tất cả các hoạt động được áp dụng cho hệ lượng tử được biểu diễn dưới dạng cổng lượng tử một và hai qubit chuyển đổi trạng thái đầu vào của qubit thành trạng thái đầu ra theo một luật nhất định, đại diện của MISIS lưu ý.
Cách chính để cải thiện hiệu suất của bộ xử lý lượng tử là tăng số lượng qubit của chúng (đơn vị thông tin nhỏ nhất trong máy tính lượng tử). Trong trường hợp này, các ion hoặc nguyên tử, thường hoạt động như qubit, có nhiều hơn hai cấp độ và có thể hoạt động không chỉ dưới dạng qubit mà còn hoạt động dưới dạng qudits (phiên bản mở rộng của qubit). Qudits có thể ở ba (kutrits), bốn (kuquarts), năm (kuquint) hoặc nhiều trạng thái.
Các trạng thái này cho phép dữ liệu được mã hóa dày đặc hơn trong phương tiện vật lý. Và chúng cho phép bạn chạy các thuật toán lượng tử phức tạp và phức tạp hơn. Do đó, sức mạnh của bộ xử lý lượng tử tăng lên và các hoạt động có thể được thực hiện nhanh hơn nhiều.
Có gì mới
Các nhà khoa học từ MISIS và RKTs đã xem xét một trong những cách sử dụng cuquint (qudits năm cấp độ) và trình bày một mô hình hiệu quả để phân rã cổng Toffoli tổng quát. Ví dụ: chúng tôi xem xét thuật toán lượng tử của Grover để tìm kiếm cơ sở dữ liệu không có thứ tự. Chỉ sử dụng cổng này, có thể xây dựng bất kỳ mạch logic cổ điển thuận nghịch nào, chẳng hạn như đơn vị số học hoặc bộ xử lý cổ điển.
Ưu điểm của ququint là không gian của chúng có thể được coi là không gian của hai qubit với mức bổ sung chung, Alexey Fedorov, người đứng đầu phòng thí nghiệm công nghệ thông tin lượng tử tại MISIS giải thích. Điều này vừa giúp giảm số lượng phương tiện lưu trữ vật lý, vừa giúp sử dụng một cấp độ bổ sung làm trạng thái phụ trợ để đơn giản hóa việc phân tách các cổng đa qubit (các phép toán logic phức tạp với qubit) hoặc giảm số lượng của chúng. Điều này cải thiện chất lượng thực hiện thuật toán.
Kết quả mà các nhà khoa học thu được có thể áp dụng cho các bộ xử lý lượng tử dựa trên nhiều nền tảng vật lý khác nhau, chẳng hạn như các ion, nguyên tử trung tính, mạch siêu dẫn và các loại khác.
Những máy tính lượng tử ở Nga
Vào tháng 12 năm 2021, Nga đã tạo ra nguyên mẫu máy tính ion lượng tử bốn qubit. Nguyên mẫu được tạo ra như một phần trong lộ trình điện toán lượng tử do Rosatom thực hiện. Trên cơ sở đó, đến cuối năm 2024, họ sẽ chế tạo một máy tính lượng tử phổ quát có khả năng truy cập đám mây.
Vào năm 2021, tập đoàn nhà nước đã phân bổ hơn 6 tỷ rúp để phát triển công nghệ lượng tử và tạo ra cơ sở hạ tầng nghiên cứu cần thiết. Đến năm 2024, hơn 23 tỷ rúp sẽ được phân bổ cho việc tạo ra máy tính lượng tử.
Vào năm 2022, các nhà vật lý đã tăng sức mạnh của máy tính lượng tử lên 5 qubit. Và vào ngày 5 tháng 4 năm 2023, quyền truy cập từ xa vào máy tính ion đã được mở lần đầu tiên ở Nga.
Russian scientists figured out how to dramatically increase the performance of a quantum computer
Российские ученые придумали, как резко увеличить производительность квантового компьютера
Ở topic kia có nói đến nguyên mẫu máy tính lượng tử mà Nga chế tạo ra, video năm 2022 này nói kỹ hơn chút về nó.
Chân trời nguyên tử: Máy tính ion
Một nguyên mẫu của máy tính lượng tử đã được tạo ra ở Nga. Các nhà khoa học từ Viện Vật lý thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Nga và Trung tâm Lượng tử Nga, sử dụng các ion của nguyên tố đất hiếm ytterbium, đã tạo ra một nền tảng cho một chiếc máy tính mà trong tương lai có thể trở nên mạnh hơn bất kỳ siêu máy tính nào hiện có. Hiện tại, các máy lượng tử trong tương lai có khả năng gì và kudit là gì? Đây là một báo cáo đặc biệt của Anton Podkovenko.
«Горизонты атома»: Ионный вычислитель
Ионный вычислитель. Каким будет российский квантовый суперкомпьютер?
Thuật toán mã hóa hậu lượng tử dùng trong các phần mềm messenger
Một thuật toán mã hóa hậu lượng tử đã được tạo ra ở Nga để bảo vệ thư từ trong các trình nhắn tin tức thời.
Các nhà khoa học từ Đại học Nghiên cứu Hạt nhân Quốc gia "Viện Vật lý Kỹ thuật Moscow" đã phát triển các giao thức để bảo vệ các cuộc trò chuyện nhóm trong ứng dụng nhắn tin tức thời khỏi bị hack. Chúng ta đang nói về các thuật toán mã hóa hậu lượng tử, nhờ đó các khóa mật mã được cập nhật liên tục và không cho phép những kẻ lừa đảo chiếm hữu thông tin.
Group chat sẽ bảo vệ
Các nhà khoa học Nga đã phát triển một phương pháp mới để bảo vệ các cuộc trò chuyện trong ứng dụng nhắn tin tức thời - sử dụng thuật toán mã hóa hậu lượng tử. Điều này đã được báo cáo trong một bài báo của các nhà khoa học từ Đại học Nghiên cứu Hạt nhân Quốc gia “Viện Vật lý Kỹ thuật Mátxcơva” (NRNU MEPhI), xuất bản trên nền tảng SpringerLink.
Các nhà phát triển đã tạo ra một giao thức cho phép các khóa mật mã được cập nhật liên tục, nghĩa là mọi tin nhắn đều có thể được mã hóa. Nếu một trong các chìa khóa rơi vào tay kẻ tấn công, chúng vẫn không thể truy cập tất cả thông tin.
Sự phát triển sẽ trở nên phù hợp với sự xuất hiện của các loại mối đe dọa mới - khi các công ty lớn ngày càng sử dụng máy tính lượng tử trong công việc của họ. Mật mã sau lượng tử, một thế hệ thuật toán mã hóa mới chống lại cả các cuộc tấn công cổ điển và các cuộc tấn công được sử dụng bằng máy tính lượng tử, sẽ giúp giảm thiểu rủi ro.
“Trong một thời gian ngắn, một máy tính lượng tử có thể giải quyết các vấn đề toán học dựa trên sức mạnh của mật mã hiện đại – Trong tương lai, vai trò của người đưa tin trong công nghệ thông tin sẽ chỉ phát triển. Ví dụ: chúng sẽ được sử dụng để trao đổi thông tin tự động bởi các thiết bị Internet of Things, máy bay không người lái tự động và các tác nhân thông minh khác. Do đó, điều quan trọng là phải cung cấp các giao thức mật mã trong tương lai để bảo vệ chúng ngay bây giờ.”, Sergei Zapechnikov, giáo sư tại Viện Hệ thống Điều khiển Thông minh tại Đại học Nghiên cứu Hạt nhân Quốc gia MEPhI, giải thích với Izvestia
Không phải tất cả các nhà khoa học đều tin vào tính hiệu quả của mật mã hậu lượng tử
Alexey Fedorov, người đứng đầu nhóm khoa học Công nghệ thông tin lượng tử tại Trung tâm lượng tử Nga, cho biết trong một cuộc phỏng vấn với CNews: “Sự phát triển này có thể được sử dụng trong bất kỳ trình nhắn tin nào nếu các nhà phát triển sử dụng cơ chế mã hóa thích hợp trong các bản cập nhật tiếp theo”. – Mối đe dọa là khá thực tế, vì các công ty lớn đã nghĩ đến việc chuyển sang mật mã hậu lượng tử. Ví dụ: Google đã chuyển sang sử dụng nó trong liên lạc nội bộ.”
Hiện tại các chats (các cuộc trò chuyện) được bảo vệ như thế nào
Bài báo lưu ý rằng các cuộc trò chuyện nhóm an toàn trong trình nhắn tin tức thời thường được tạo theo hai cách: sử dụng các kênh theo cặp với thỏa thuận khóa liên tục bằng cách sử dụng sơ đồ Double Ratchet hoặc sử dụng các giao thức mật mã đặc biệt, chẳng hạn như dựa trên sơ đồ tạo khóa nhóm dựa trên cây.
Trong trường hợp đầu tiên, mỗi cặp người dùng tạo một khóa chung và nhóm được hình thành bằng phương tiện hệ thống. Trong trường hợp thứ hai, tất cả người dùng trong nhóm đều tạo một khóa chung được cập nhật.
Cả hai phương pháp đều có ưu điểm và nhược điểm. Vì vậy, phương pháp đầu tiên liên quan đến việc lưu trữ và truyền tải thông tin quan trọng tốn kém. Thứ hai là không đảm bảo tính bảo mật sau khi dữ liệu đã bị xâm phạm. Trong bài báo, các nhà khoa học đã nghiên cứu tính ổn định sau lượng tử của các giao thức và phân tích các giao thức trò chuyện nhóm hiện có để bảo mật cổ điển và hậu lượng tử.
“Bảo vệ các cuộc trò chuyện trong ứng dụng nhắn tin tức thời bằng thuật toán mới là một nhiệm vụ thực tế – Chúng tôi đang nói về việc tích hợp thư viện mật mã mới vào các ứng dụng. Tất nhiên, có một số khó khăn về mặt kỹ thuật, nhưng dường như tất cả đều có thể vượt qua được. Nhân tiện, các cuộc tấn công hiệu quả vào các thuật toán như vậy sử dụng cả máy tính cổ điển và lượng tử hiện vẫn chưa được biết. Điều này không có nghĩa là những cuộc tấn công như vậy là không thể, nhưng chúng không rõ ràng và có thể sẽ khó khăn”, Alexey Fedorov giải thích.
Chuyên gia làm rõ, việc sử dụng thuật toán mới có thể làm chậm quá trình truyền dữ liệu, nhưng với sự tối ưu hóa phù hợp, người dùng sẽ không nhận thấy các vấn đề khi chuyển sang thuật toán hậu lượng tử.
Phòng thủ hậu lượng tử đang phát triển
Các công ty Nga đã tích cực hoạt động trong lĩnh vực an ninh thông tin hậu lượng tử trong những năm gần đây. Vì vậy, vào mùa hè năm 2022, tại Diễn đàn Kinh tế Quốc tế St. Petersburg, nhà phát triển sản phẩm an ninh mạng QApp của Nga đã trình diễn hoạt động của thư viện thuật toán hậu lượng tử trên các thiết bị sử dụng bộ xử lý nội địa của công ty Điện tử Baikal.
Vào tháng 10 năm 2022, nhà sản xuất bộ vi xử lý trong nước MCST cùng với QApp đã hoàn thành một dự án thí điểm để chứng minh hoạt động của thư viện thuật toán hậu lượng tử trên bộ xử lý Elbrus.
In Russia, a post-quantum encryption algorithm has been created to protect correspondence in instant messengers
В России создан постквантовый алгоритм шифрования для защиты переписки в мессенджерах
Nhà phát triển Nga trình bày phương án thay thế thiết bị nước ngoài trong lĩnh vực công nghệ lượng tử
Nhà phát triển thiết bị điện tử dựa trên công nghệ lượng tử QRate đã ký kết thỏa thuận phân phối các máy dò photon đơn lẻ do chính họ sản xuất với LLS, nhà cung cấp linh kiện và thiết bị của Nga trong lĩnh vực quang học và quang tử.
Máy dò photon đơn là thành phần quan trọng trong hệ thống mật mã lượng tử—hệ thống phần mềm và phần cứng dựa trên các định luật cơ bản của cơ học lượng tử để tổ chức truyền dữ liệu bí mật giữa những người dùng. Chính các máy dò được sử dụng để phân phối khóa bí mật trong hệ thống và ghi lại các trạng thái lượng tử.
Cùng với mật mã lượng tử, máy dò photon đơn lẻ được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khoa học và công nghiệp: viễn thông, quang phổ, phát triển thuốc, phân tích DNA, hệ thống giám sát khí, kính hiển vi huỳnh quang và cả trong sản xuất lidar - cảm biến quan trọng để tự nhận biết khi lái xe ô tô.
Các máy dò được sản xuất ở Nga không hề thua kém về đặc tính so với các thiết bị tương tự của nước ngoài. Việc sử dụng thiết bị trong nước sẽ cho phép doanh nghiệp không chỉ bù đắp sự thiếu hụt linh kiện và giảm chi phí hậu cần mà còn nhận được hỗ trợ kỹ thuật kịp thời khi văn phòng đại diện nước ngoài đóng cửa.
“Do các công ty phát triển nước ngoài rời khỏi thị trường Nga hoặc khối lượng cung ứng giảm đáng kể, hoạt động kinh doanh của Nga phải đối mặt với tình trạng thiếu linh kiện đáng kể. Tuy nhiên, thực tế cho thấy, các giải pháp của Nga đã sẵn sàng cạnh tranh với các giải pháp tương tự của nước ngoài. Thỏa thuận với LLS là một bước quan trọng hướng tới việc thay thế nhập khẩu toàn bộ ngành công nghiệp cảm biến lượng tử”, Alexander Priyutov, người đứng đầu bộ phận phát triển kinh doanh tại QRate cho biết.
“LLS rất chú trọng đến việc quảng bá các sản phẩm nội địa trong lĩnh vực quang học và quang tử học, đồng thời hợp tác chặt chẽ với các nhà sản xuất Nga trong lĩnh vực này. Các chuyên gia của LLC và QRate đã tiến hành phân tích so sánh chi tiết các máy dò photon đơn lẻ của QRate (Nga) và IDQuantique (Thụy Sĩ). Nó cho thấy khả năng thay thế gần như hoàn toàn. Chúng tôi, với tư cách là nhà phân phối có nhiều kinh nghiệm trong lĩnh vực quang tử học, nhận thấy ở đây có triển vọng lớn cả về sự phát triển của ngành lượng tử Nga và khả năng xuất khẩu thiết bị này sang các nước thân thiện như Ấn Độ và Trung Quốc”, Nikita Burov, Giám đốc điều hành của LLC cho biết
Vào tháng 8 năm 2022, các kỹ sư QRate, cùng với Đại học Nghiên cứu Quốc gia MIET và TSU, đã công bố một phương pháp mới để đo các xung dư - một thông số nhiễu, độ chính xác phát hiện của thông số này rất quan trọng đối với hoạt động hiệu quả của các máy dò photon đơn lẻ.
QRate là nhà cung cấp thiết bị trong nước trong lĩnh vực truyền thông lượng tử. Cư dân Skolkovo từ năm 2015
JSC LLC là nhà phân phối hệ thống quang tử và laser của Nga, được thành lập vào năm 2016. Công ty có phòng thí nghiệm phát triển riêng, hơn 500 đối tác sản xuất trên khắp thế giới và hơn 100 nhân viên được đào tạo kỹ thuật chuyên ngành. Cư dân của Đại học ITMO Technopark, thành viên của Hiệp hội Laser.
Russian developer introduced a replacement for foreign devices in the field of quantum technologies
Российский разработчик представил замену иностранным устройствам в области квантовых технологий
Nền tảng blockchain MasterChain của Nga đã triển khai các dự án thí điểm trong lĩnh vực mật mã hậu lượng tử
Nền tảng blockchain MasterChain của Nga và nhà phát triển giải pháp phần mềm an ninh mạng dựa trên thuật toán mã hóa hậu lượng tử QApp đã ký kết thỏa thuận hợp tác chiến lược. Các công ty đang nỗ lực tạo ra một blockchain kháng lượng tử cho ngành tài chính Nga và đã đưa ra một số dự án thí điểm chung.
Thỏa thuận được ký kết vào ngày 10 tháng 11. Văn bản được ký bởi Tổng Giám đốc công ty Masterchain Igor Kuzmichev và người đứng đầu QApp Anton Guglia.
Nền tảng Masterchain là nền tảng blockchain nội địa đầu tiên được FSB của Nga chứng nhận, được sử dụng cho hoạt động công nghiệp trong khu vực doanh nghiệp và công cộng. “Masterchain” được đưa vào Sổ đăng ký thống nhất các chương trình máy tính và cơ sở dữ liệu của Nga, đồng thời cũng tương thích với nền tảng phần cứng và phần mềm trong nước.
Các hệ thống chuỗi khối dựa trên việc sử dụng các chức năng bảo vệ thông tin mật mã và sử dụng chữ ký điện tử, đảm bảo an toàn dữ liệu và bảo mật cho việc trao đổi của chúng. Tuy nhiên, khi thế hệ thiết bị điện toán mới phát triển, một loại mối đe dọa mới đang xuất hiện - mối đe dọa lượng tử, trong đó kẻ tấn công sử dụng máy tính lượng tử mạnh mẽ để thực hiện các cuộc tấn công vào mật mã truyền thống. Các giải pháp phần mềm do QApp triển khai bằng thuật toán kháng lượng tử dựa trên các vấn đề toán học rất phức tạp và cung cấp khả năng bảo vệ chống lại các cuộc tấn công bằng cả máy tính cổ điển và lượng tử.
Lĩnh vực hợp tác chính giữa hai công ty sẽ là phát triển chuỗi khối kháng lượng tử với các giải pháp phần mềm QApp được tích hợp vào nó: PQLR SDK và Qtunnel, được tạo ra dựa trên thuật toán kháng lượng tử. Cùng với đó, các bên có kế hoạch đặc biệt chú ý đến việc thí điểm giải pháp đạt được vì lợi ích của các công ty trong lĩnh vực tài chính và các lĩnh vực khác của nền kinh tế, cũng như tiến hành nghiên cứu khoa học và ứng dụng chung và phát triển khối giáo dục: tổ chức các bài giảng, hội thảo, diễn đàn và các sự kiện khác.
“Lần đầu tiên ở Nga, các công ty phát triển giải pháp blockchain và mật mã hậu lượng tử đã hợp tác để phát triển các giải pháp đáng tin cậy để bảo vệ dữ liệu trong ngành tài chính. Tôi hy vọng rằng vào năm tới chúng tôi sẽ triển khai những thử nghiệm đầu tiên với những công ty lớn trong ngành”, Anton Guglia, người đứng đầu QApp cho biết.
“Cùng với QApp, chúng tôi chủ động và đang bắt đầu thử nghiệm các thuật toán hậu lượng tử cho những khách hàng lớn nhất trong ngành tài chính. Điều này sẽ làm cho giải pháp có thể áp dụng công nghiệp trong tương lai gần và sẽ mang lại cho chúng tôi vị thế của những người tiên phong trong lĩnh vực blockchain kháng lượng tử”, Igor Kuzmichev, Giám đốc điều hành của Masterchain cho biết.
The Russian blockchain platform MasterChain launched pilot projects in the field of post-quantum cryptography
Российская блокчейн-платформа «Мастерчейн» запустила пилотные проекты в области постквантовой криптографии
Sberbank nghi ngờ về truyền thông lượng tử. Tốt hơn nên sử dụng các thuật toán toán học
Sberbank bất ngờ chỉ trích công nghệ truyền thông lượng tử, việc triển khai nó hiện đang được nhà nước rất chú trọng. Ngân hàng tin rằng những kỳ vọng cao tương tự đang phát triển xung quanh truyền thông lượng tử như trước đây dành cho công nghệ blockchain và coi các thuật toán toán học để bảo mật thông tin sẽ có triển vọng hơn.
Thảo luận về truyền thông lượng tử
Tại “Diễn đàn Công nghệ Tương lai”, được tổ chức với sự tham gia của Tổng thống Nga Vladimir Putin, một cuộc thảo luận thú vị đã diễn ra liên quan đến truyền thông lượng tử. Trong khi hầu hết các diễn giả nói về triển vọng của công nghệ này và kế hoạch triển khai nó, Sberbank nghi ngờ tính khả thi của việc sử dụng truyền thông lượng tử.
Tại sao chúng ta cần truyền thông lượng tử?
Truyền thông lượng tử là câu trả lời cho mối đe dọa lượng tử. Với sự ra đời của máy tính lượng tử hoàn chỉnh, các phương pháp mã hóa hiện tại có thể dễ bị tấn công, điều này tạo ra nhu cầu về những cách mới để mã hóa dữ liệu. Để mã hóa dữ liệu giữa hai thực thể, bạn phải đồng ý trao đổi khóa mã hóa giữa chúng. Như Thứ trưởng Bộ Phát triển Kỹ thuật số Alexander Shoitov giải thích, có ba cách để trao đổi khóa.
Phương thức mã hóa an toàn nhất, đồng bộ, liên quan đến việc trao đổi sơ bộ các khóa mã hóa. Đây chính xác là phương pháp được sử dụng trong các hệ thống thông tin của chính phủ với yêu cầu bảo vệ dữ liệu ngày càng tăng. Nhưng phương pháp này tốn nhiều công sức và tốn kém nhất.
Sberbank chỉ trích công nghệ truyền thông lượng tử Chuyên gia ngân hàng đánh giá thuật toán toán học bảo mật thông tin có triển vọng hơn
Phương pháp mã hóa phổ biến nhất hiện nay là phân phối khóa mở, không liên quan đến việc truyền khóa trước đó. Phương pháp này dựa trên các hàm toán học một chiều, hiện gần như không thể giải mã được (rất khó để tính đối số từ giá trị đã biết của một hàm nhất định). Nhưng chính những hệ thống có phân phối khóa mở sẽ có nguy cơ bị máy tính lượng tử giải mã.
Về vấn đề này, một phương pháp mã hóa thông tin truyền đi thứ ba đã xuất hiện - sử dụng phân phối khóa lượng tử (QKD). Phương pháp này cũng không yêu cầu phân phối sơ bộ các khóa mã hóa, tuy nhiên, theo các nhà vật lý, dữ liệu không thể được giải mã bằng máy tính lượng tử: thiết bị truyền thông lượng tử cho phép hai bên tạo ra các chuỗi nhị phân ngẫu nhiên (khóa lượng tử) ở khoảng cách xa và có thể bị xâm nhập. nỗ lực sẽ được đảm bảo để được phát hiện.
Nga và viễn thông lượng tử
Theo lộ trình phát triển truyền thông lượng tử được Nga phê duyệt vào năm 2020, 19,5 tỷ rúp sẽ được chi để thúc đẩy công nghệ này cho đến năm 2024. Trong số tiền này, ngân sách liên bang sẽ phân bổ 13 tỷ rúp, các nguồn ngoài ngân sách - 6,5 tỷ rúp. Cùng năm đó, tập đoàn nhà nước Đường sắt Nga ( RZD ), được chỉ định chịu trách nhiệm triển khai truyền thông lượng tử, sẽ chi 5,3 tỷ rúp.
Vào mùa hè năm 2023, Chính phủ đã phê duyệt Khái niệm điều chỉnh truyền thông lượng tử. Nga đã có nhà sản xuất thiết bị truyền thông lượng tử của riêng mình: SMARTS-Kvanttelekom (một bộ phận của nhà điều hành di động khu vực Volga trước đây là SMARTS, hợp tác với St. Petersburg ITMO), Infotex và KuRate.
Ý kiến của Sberbank: thuật toán toán học có triển vọng hơn viễn thông lượng tử
Alexey Kachalin, người đứng đầu bộ phận mật mã, xác thực và nhận dạng của bộ phận an ninh mạng của tổ chức tín dụng, cho biết Sberbank đã thử nghiệm hoạt động của truyền thông lượng tử vào năm 2017. Về mặt kỹ thuật, tất cả các khía cạnh đã được giải quyết, nhưng ngân hàng tin rằng công nghệ này không cung cấp khả năng bảo vệ trước các mối đe dọa an ninh thông tin liên quan.
Đầu tiên, cần tạo ra một máy tính lượng tử có khả năng giải mã các thuật toán mã hóa hiện có và điều này sẽ xảy ra trong khoảng 10-15 năm tới. Thứ hai, giả định rằng kẻ xâm nhập tiềm năng sẽ ghi lại tất cả lưu lượng truyền đi. Kachalin cho biết mô hình mối đe dọa này rất cụ thể và không được sử dụng trong các ngân hàng.
Ngoài ra, Sberbank khuyến nghị nên theo dõi các ấn phẩm khoa học mới nhất về chủ đề này. Do đó, các ấn phẩm đã xuất hiện trên khắp thế giới về sự thỏa hiệp của nền tảng vật lý của việc phân phối khóa lượng tử. Nhìn chung, Kachalin so sánh sự cường điệu xung quanh truyền thông lượng tử với sự cường điệu xung quanh công nghệ blockchain vài năm trước: mọi công nghệ mới đều trải qua thời kỳ kỳ vọng tăng cao.
Kachalin coi việc sử dụng các thuật toán toán học và mật mã hậu lượng tử có triển vọng hơn. Sử dụng các giải pháp toán học sẽ mang lại nhiều lợi nhuận hơn so với việc mua thêm các thiết bị đắt tiền.
Truyền thông lượng tử ở Rostelecom, Gazprombank và Đường sắt Nga
Các diễn giả khác có quan điểm khác về triển vọng của truyền thông lượng tử. Vì vậy, Gazprombank là ngân hàng tiên phong trong việc triển khai các công nghệ liên quan ở Nga. Phó Chủ tịch Hội đồng quản trị Ngân hàng Dmitry Sauers kể lại rằng ngân hàng đã phải đối mặt với sự hoài nghi từ cơ quan quản lý cũng như từ các doanh nghiệp và thậm chí cả các nhà mật mã. Đồng thời, đối với một ngân hàng, việc mất thông tin là cực kỳ nguy hiểm; tình hình cũng tương tự ở một số lĩnh vực khác, chẳng hạn như vận tải dầu khí và năng lượng điện.
Đối với Đường sắt Nga, truyền thông lượng tử là yếu tố cuối cùng của một môi trường đáng tin cậy, phó tổng giám đốc của tổ chức Evgeniy Charkin giải thích. Ví dụ, tập đoàn nhà nước đã tích cực sử dụng công nghệ blockchain để tương tác trong tổ hợp đầu máy với các nhà chế tạo máy và các công ty dịch vụ cũng như trong ngành vận tải - giữa chính tập đoàn nhà nước và các nhà khai thác đội tàu.
Truyền thông lượng tử cũng sẽ hữu ích cho Đường sắt Nga để sử dụng trong các quy trình kinh doanh quan trọng, chẳng hạn như để tương tác giữa đầu máy tàu Lastochka và trung tâm điều độ, cũng như để thực hiện dự án nhà ga đường sắt kỹ thuật số. Ngoài ra, Đường sắt Nga dự định cung cấp dịch vụ tạo khóa lượng tử cho khách hàng bên ngoài, có thể bao gồm chủ sở hữu trung tâm xử lý dữ liệu (DPC), chủ sở hữu cơ sở hạ tầng thông tin quan trọng (CII) và các tổ chức giáo dục.
Rostelecom cùng với tập đoàn nhà nước Rosatom đã xây dựng kênh liên lạc phân phối khóa lượng tử có chiều dài 50 km tại Moscow. Một kênh liên lạc cũng được xây dựng với KRK từ Moscow đến trung tâm dữ liệu tại NPP Kalinin (nằm ở thành phố Udomlya, Vùng Tver). Nhưng việc áp dụng rộng rãi công nghệ này bị cản trở bởi phạm vi tín hiệu hạn chế, Igor Lyapunov, Giám đốc điều hành của Solar Security (một bộ phận của Rostelecom) giải thích.
Để tổ chức QKD cần xây dựng kênh thông tin quang song song bằng sợi tối; bây giờ khoảng cách của nó có thể từ 50 đến 90 km. Đồng thời, các nhà khai thác đường trục, sử dụng công nghệ DWDM, đang xây dựng các kênh liên lạc có chiều dài hơn 100 km. Nhu cầu cài đặt thêm các nút ở giữa kênh liên lạc dẫn đến chi phí cao.
Tại sao truyền thông lượng tử cần được sử dụng ngay bây giờ
Đồng thời, truyền thông lượng tử đã có lợi thế cạnh tranh - tối ưu hóa việc phân phối thông tin quan trọng và giảm chi phí giao dịch trong các mạng có số lượng nút lớn, Phó chủ tịch Rostelecom, ông Boris Glazkov, cho biết. Điều này đạt được là do các khóa mã hóa được tạo ra trên hai nút cùng một lúc.
Ngoài ra, Glazkov tin rằng không cần phải trì hoãn việc giới thiệu truyền thông lượng tử: kẻ tấn công có thể bắt đầu ghi lại lưu lượng được mã hóa ngay bây giờ để giải mã nó sau khi máy tính lượng tử ra đời.
Sberbank has doubted quantum communications. Better to use mathematical algorithms
Сбербанк усомнился в квантовых коммуникациях. Лучше использовать математические алгоритмы
Nga và Trung Quốc tạo kênh liên lạc vệ tinh lượng tử an toàn dài 3800 km
Mối đe dọa ngày càng tăng về các cuộc tấn công mạng và rò rỉ dữ liệu đã bộc lộ lỗ hổng của các phương pháp mã hóa truyền thống. Để đối phó với thách thức này, truyền thông an toàn lượng tử đã nổi lên như một giải pháp mang tính cách mạng hứa hẹn mã hóa không thể phá vỡ và bảo vệ dữ liệu chưa từng có. Sử dụng các nguyên lý của cơ học lượng tử, công nghệ này có khả năng thay đổi cục diện truyền thông an toàn. Tạp chí Optics Express đã đăng một bài báo của các nhà khoa học Nga và Trung Quốc về kết quả của một thí nghiệm trong đó họ thiết lập liên lạc được bảo vệ lượng tử giữa các trạm mặt đất ở Zvenigorod và Nanshan. Các nhà nghiên cứu sau đó trao đổi hình ảnh. Điều này được thực hiện với sự trợ giúp của vệ tinh Mo Tzu, đã đi vào quỹ đạo từ năm 2016.
SpoilerChi tiết
Kênh liên lạc an toàn
Các nhà khoa học từ Đại học Công nghệ Nghiên cứu Quốc gia ( MISiS ), Trung tâm Lượng tử Nga và QSpace Technologies đã có thể truyền thông tin trên 3,8 nghìn km tới các đồng nghiệp Trung Quốc của họ. Để làm được điều này, họ đã tập hợp và thiết lập một trạm đặc biệt ở Zvenigorod. Họ sử dụng hai kính viễn vọng để liên lạc với vệ tinh Mo Tzu và một hệ thống đặc biệt để xử lý và phân tích tín hiệu quang học.Ban đầu, các nhà khoa học trao đổi khóa lượng tử 310 KB, sau đó chuyển các hình ảnh được mã hóa 256x64 bit cho nhau. Sơ đồ họ đề xuất có tổn thất thấp và tốc độ truyền thông tin cao nên có thể được sử dụng thêm. Dữ liệu được thu thập trong quá trình tổ chức kênh sẽ được sử dụng để phát triển hơn nữa truyền thông lượng tử và trên hết là truyền thông vệ tinh, vốn chưa được sử dụng cho mục đích thương mại.
Tất nhiên, điều này là chưa đủ để giới thiệu rộng rãi thông tin vệ tinh với khả năng bảo vệ lượng tử. Hiện tại, các công ty lớn phải dựa vào đường cáp quang để liên lạc lượng tử. Tuy nhiên, công nghệ này sẽ trở nên dễ tiếp cận hơn trong tương lai. Ví dụ, Tế Nam 1 của Trung Quốc, đi vào quỹ đạo vào năm 2022, đã có thể truyền các khóa lượng tử nhanh hơn Mo Tzu từ hai đến ba lần.
Vệ tinh Mộ Tử
"Mozi", Vệ tinh Khoa học Lượng tử, QUESS, Mozi là vệ tinh đầu tiên trên thế giới được thiết kế để truyền thông tin lượng tử đến Trái đất. Vệ tinh là dự án của Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc với sự tham gia của Viện Hàn lâm Khoa học Áo. Tổng chi phí ước tính khoảng 100 triệu USD. Chuyến bay đầu tiên diễn ra vào ngày 16/8/2016.Vệ tinh được thiết kế để trình diễn các thí nghiệm về dịch chuyển tức thời lượng tử, phân phối vướng víu, phân phối khóa lượng tử (QKD) và liên lạc an toàn lượng tử trên quy mô toàn cầu. Theo bài báo của Optics Express, các kết quả mở ra cách xem xét những khiếm khuyết thực tế của hệ thống QKD, điều này rất quan trọng trong bối cảnh an toàn thực tế của chúng.
Truyền thông an toàn lượng tử
Theo TASS, đường dây liên lạc lượng tử đầu tiên đã được ra mắt ở Nga vào năm 2017. Tại Trung Quốc, các nhà khoa học đang làm việc tích cực hơn theo hướng này. Ví dụ, với sự trợ giúp của đường dây liên lạc lượng tử trên mặt đất an toàn, việc điều động các cơ sở sản xuất điện trên bờ biển được tổ chức theo lệnh từ Bắc Kinh. Để tổ chức một mạng lưới lượng tử toàn cầu, thật thuận tiện khi sử dụng các vệ tinh có kênh laser, điều này đã được triển khai trong một thí nghiệm gần đây của Nga-Trung.Hầu như không một tuần nào trôi qua mà không có báo cáo về một vụ hack lớn mới làm lộ ra một lượng lớn thông tin nhạy cảm, từ thẻ tín dụng, hồ sơ y tế đến tài sản trí tuệ có giá trị của công ty. Mối đe dọa tấn công mạng đang buộc các chính phủ, quân đội và các công ty phải tìm kiếm những cách an toàn hơn để truyền tải thông tin.
Kể từ tháng 4 năm 2024, dữ liệu nhạy cảm thường được mã hóa và sau đó được truyền qua cáp quang và các kênh khác, cùng với các khóa kỹ thuật số cần thiết để giải mã thông tin. Dữ liệu và khóa được truyền dưới dạng bit cổ điển - một luồng xung điện hoặc quang đại diện cho 1 và 0, khiến chúng dễ bị tấn công. Tin tặc có thể đọc và sao chép các bit trong quá trình truyền mà không để lại dấu vết.
Truyền thông lượng tử sử dụng các định luật vật lý lượng tử để bảo vệ dữ liệu. Những định luật này cho phép các hạt đảm nhận trạng thái chồng chất, nghĩa là chúng có thể biểu diễn nhiều tổ hợp số 1 và 0 cùng một lúc. Những hạt như vậy được gọi là bit lượng tử hay qubit.
Cái hay của qubit từ góc độ an ninh mạng là nếu hacker cố gắng quan sát chúng trong quá trình truyền, trạng thái lượng tử siêu mỏng manh của chúng sẽ giảm xuống 1 hoặc 0. Điều này có nghĩa là hacker sẽ không thể giả mạo qubit mà không để lại dấu vết dấu vết hoạt động.
Vào năm 2024, một số công ty đã tận dụng đặc tính này để tạo mạng truyền dữ liệu nhạy cảm, dựa trên quy trình gọi là phân phối khóa lượng tử hay QKD.
Rơle lượng tử
Vật liệu trong dây cáp có thể hấp thụ photon, nghĩa là chúng thường có thể di chuyển không quá vài chục km. Trong các mạng cổ điển, các bộ lặp tại các điểm khác nhau trong cáp được sử dụng để tăng tín hiệu nhằm bù đắp cho điều này.Mạng QKD cung cấp giải pháp tương tự bằng cách tạo "các nút đáng tin cậy" tại nhiều điểm khác nhau. Ví dụ, có 32 trong số đó nằm trong mạng lưới Bắc Kinh-Thượng Hải, theo người đứng đầu công ty viễn thông China Unicom, Liu Lehong. Tại các trạm này, khóa lượng tử được giải mã thành bit và sau đó được mã hóa sang trạng thái lượng tử mới để di chuyển đến nút tiếp theo. Nhưng điều này có nghĩa là các nút đáng tin cậy không thể tin cậy được: hacker vi phạm tính bảo mật của nút có thể lén lút sao chép các bit và do đó lấy được khóa, công ty hoặc chính phủ điều hành các nút cũng có thể làm như vậy.
Giao thức B92
Các giao thức bảo mật lượng tử như BB84 và B92 sử dụng các nguyên tắc cơ học lượng tử để tạo ra các kênh liên lạc an toàn và không thể phá vỡ. Các giao thức này sử dụng các thuộc tính của qubit và hành vi của chúng để đảm bảo tính bảo mật và tính toàn vẹn của thông tin được truyền đi.Giao thức B92, được phát triển bởi Charles Bennett vào năm 1992, là một giao thức phân phối khóa lượng tử khác tập trung vào việc phát hiện các nỗ lực nghe lén thay vì tạo khóa bảo mật. Giao thức B92 đơn giản hơn BB84 nên phù hợp hơn với một số trường hợp nhất định. Giao thức này có lợi trong các tình huống trong đó việc tạo khóa bảo mật không phải là mục tiêu chính mà việc phát hiện sự hiện diện của thiết bị nghe lén là quan trọng.
Russia and China have created a secure satellite quantum communication channel 3800 km long
Россия и Китай создали защищенный спутниковый квантовый канал связи длиной 3800 км
Sberbank nghi ngờ về truyền thông lượng tử. Tốt hơn nên sử dụng các thuật toán toán học
Sberbank bất ngờ chỉ trích công nghệ truyền thông lượng tử, việc triển khai nó hiện đang được nhà nước rất chú trọng. Ngân hàng tin rằng những kỳ vọng cao tương tự đang phát triển xung quanh truyền thông lượng tử như trước đây dành cho công nghệ blockchain và coi các thuật toán toán học để bảo mật thông tin sẽ có triển vọng hơn.
Thảo luận về truyền thông lượng tử
Tại “Diễn đàn Công nghệ Tương lai”, được tổ chức với sự tham gia của Tổng thống Nga Vladimir Putin, một cuộc thảo luận thú vị đã diễn ra liên quan đến truyền thông lượng tử. Trong khi hầu hết các diễn giả nói về triển vọng của công nghệ này và kế hoạch triển khai nó, Sberbank nghi ngờ tính khả thi của việc sử dụng truyền thông lượng tử.
SpoilerChi tiết
Tại sao chúng ta cần truyền thông lượng tử?
Truyền thông lượng tử là câu trả lời cho mối đe dọa lượng tử. Với sự ra đời của máy tính lượng tử hoàn chỉnh, các phương pháp mã hóa hiện tại có thể dễ bị tấn công, điều này tạo ra nhu cầu về những cách mới để mã hóa dữ liệu. Để mã hóa dữ liệu giữa hai thực thể, bạn phải đồng ý trao đổi khóa mã hóa giữa chúng. Như Thứ trưởng Bộ Phát triển Kỹ thuật số Alexander Shoitov giải thích, có ba cách để trao đổi khóa.Phương thức mã hóa an toàn nhất, đồng bộ, liên quan đến việc trao đổi sơ bộ các khóa mã hóa. Đây chính xác là phương pháp được sử dụng trong các hệ thống thông tin của chính phủ với yêu cầu bảo vệ dữ liệu ngày càng tăng. Nhưng phương pháp này tốn nhiều công sức và tốn kém nhất.
Sberbank chỉ trích công nghệ truyền thông lượng tử Chuyên gia ngân hàng đánh giá thuật toán toán học bảo mật thông tin có triển vọng hơn
Phương pháp mã hóa phổ biến nhất hiện nay là phân phối khóa mở, không liên quan đến việc truyền khóa trước đó. Phương pháp này dựa trên các hàm toán học một chiều, hiện gần như không thể giải mã được (rất khó để tính đối số từ giá trị đã biết của một hàm nhất định). Nhưng chính những hệ thống có phân phối khóa mở sẽ có nguy cơ bị máy tính lượng tử giải mã.
Về vấn đề này, một phương pháp mã hóa thông tin truyền đi thứ ba đã xuất hiện - sử dụng phân phối khóa lượng tử (QKD). Phương pháp này cũng không yêu cầu phân phối sơ bộ các khóa mã hóa, tuy nhiên, theo các nhà vật lý, dữ liệu không thể được giải mã bằng máy tính lượng tử: thiết bị truyền thông lượng tử cho phép hai bên tạo ra các chuỗi nhị phân ngẫu nhiên (khóa lượng tử) ở khoảng cách xa và có thể bị xâm nhập. nỗ lực sẽ được đảm bảo để được phát hiện.
Nga và viễn thông lượng tử
Theo lộ trình phát triển truyền thông lượng tử được Nga phê duyệt vào năm 2020, 19,5 tỷ rúp sẽ được chi để thúc đẩy công nghệ này cho đến năm 2024. Trong số tiền này, ngân sách liên bang sẽ phân bổ 13 tỷ rúp, các nguồn ngoài ngân sách - 6,5 tỷ rúp. Cùng năm đó, tập đoàn nhà nước Đường sắt Nga ( RZD ), được chỉ định chịu trách nhiệm triển khai truyền thông lượng tử, sẽ chi 5,3 tỷ rúp.Vào mùa hè năm 2023, Chính phủ đã phê duyệt Khái niệm điều chỉnh truyền thông lượng tử. Nga đã có nhà sản xuất thiết bị truyền thông lượng tử của riêng mình: SMARTS-Kvanttelekom (một bộ phận của nhà điều hành di động khu vực Volga trước đây là SMARTS, hợp tác với St. Petersburg ITMO), Infotex và KuRate.
Ý kiến của Sberbank: thuật toán toán học có triển vọng hơn viễn thông lượng tử
Alexey Kachalin, người đứng đầu bộ phận mật mã, xác thực và nhận dạng của bộ phận an ninh mạng của tổ chức tín dụng, cho biết Sberbank đã thử nghiệm hoạt động của truyền thông lượng tử vào năm 2017. Về mặt kỹ thuật, tất cả các khía cạnh đã được giải quyết, nhưng ngân hàng tin rằng công nghệ này không cung cấp khả năng bảo vệ trước các mối đe dọa an ninh thông tin liên quan.
Đầu tiên, cần tạo ra một máy tính lượng tử có khả năng giải mã các thuật toán mã hóa hiện có và điều này sẽ xảy ra trong khoảng 10-15 năm tới. Thứ hai, giả định rằng kẻ xâm nhập tiềm năng sẽ ghi lại tất cả lưu lượng truyền đi. Kachalin cho biết mô hình mối đe dọa này rất cụ thể và không được sử dụng trong các ngân hàng.
Ngoài ra, Sberbank khuyến nghị nên theo dõi các ấn phẩm khoa học mới nhất về chủ đề này. Do đó, các ấn phẩm đã xuất hiện trên khắp thế giới về sự thỏa hiệp của nền tảng vật lý của việc phân phối khóa lượng tử. Nhìn chung, Kachalin so sánh sự cường điệu xung quanh truyền thông lượng tử với sự cường điệu xung quanh công nghệ blockchain vài năm trước: mọi công nghệ mới đều trải qua thời kỳ kỳ vọng tăng cao.
Kachalin coi việc sử dụng các thuật toán toán học và mật mã hậu lượng tử có triển vọng hơn. Sử dụng các giải pháp toán học sẽ mang lại nhiều lợi nhuận hơn so với việc mua thêm các thiết bị đắt tiền.
Truyền thông lượng tử ở Rostelecom, Gazprombank và Đường sắt Nga
Các diễn giả khác có quan điểm khác về triển vọng của truyền thông lượng tử. Vì vậy, Gazprombank là ngân hàng tiên phong trong việc triển khai các công nghệ liên quan ở Nga. Phó Chủ tịch Hội đồng quản trị Ngân hàng Dmitry Sauers kể lại rằng ngân hàng đã phải đối mặt với sự hoài nghi từ cơ quan quản lý cũng như từ các doanh nghiệp và thậm chí cả các nhà mật mã. Đồng thời, đối với một ngân hàng, việc mất thông tin là cực kỳ nguy hiểm; tình hình cũng tương tự ở một số lĩnh vực khác, chẳng hạn như vận tải dầu khí và năng lượng điện.Đối với Đường sắt Nga, truyền thông lượng tử là yếu tố cuối cùng của một môi trường đáng tin cậy, phó tổng giám đốc của tổ chức Evgeniy Charkin giải thích. Ví dụ, tập đoàn nhà nước đã tích cực sử dụng công nghệ blockchain để tương tác trong tổ hợp đầu máy với các nhà chế tạo máy và các công ty dịch vụ cũng như trong ngành vận tải - giữa chính tập đoàn nhà nước và các nhà khai thác đội tàu.
Truyền thông lượng tử cũng sẽ hữu ích cho Đường sắt Nga để sử dụng trong các quy trình kinh doanh quan trọng, chẳng hạn như để tương tác giữa đầu máy tàu Lastochka và trung tâm điều độ, cũng như để thực hiện dự án nhà ga đường sắt kỹ thuật số. Ngoài ra, Đường sắt Nga dự định cung cấp dịch vụ tạo khóa lượng tử cho khách hàng bên ngoài, có thể bao gồm chủ sở hữu trung tâm xử lý dữ liệu (DPC), chủ sở hữu cơ sở hạ tầng thông tin quan trọng (CII) và các tổ chức giáo dục.
Rostelecom cùng với tập đoàn nhà nước Rosatom đã xây dựng kênh liên lạc phân phối khóa lượng tử có chiều dài 50 km tại Moscow. Một kênh liên lạc cũng được xây dựng với KRK từ Moscow đến trung tâm dữ liệu tại NPP Kalinin (nằm ở thành phố Udomlya, Vùng Tver). Nhưng việc áp dụng rộng rãi công nghệ này bị cản trở bởi phạm vi tín hiệu hạn chế, Igor Lyapunov, Giám đốc điều hành của Solar Security (một bộ phận của Rostelecom) giải thích.
Để tổ chức QKD cần xây dựng kênh thông tin quang song song bằng sợi tối; bây giờ khoảng cách của nó có thể từ 50 đến 90 km. Đồng thời, các nhà khai thác đường trục, sử dụng công nghệ DWDM, đang xây dựng các kênh liên lạc có chiều dài hơn 100 km. Nhu cầu cài đặt thêm các nút ở giữa kênh liên lạc dẫn đến chi phí cao.
Tại sao truyền thông lượng tử cần được sử dụng ngay bây giờ
Đồng thời, truyền thông lượng tử đã có lợi thế cạnh tranh - tối ưu hóa việc phân phối thông tin quan trọng và giảm chi phí giao dịch trong các mạng có số lượng nút lớn, Phó chủ tịch Rostelecom, ông Boris Glazkov, cho biết. Điều này đạt được là do các khóa mã hóa được tạo ra trên hai nút cùng một lúc.Ngoài ra, Glazkov tin rằng không cần phải trì hoãn việc giới thiệu truyền thông lượng tử: kẻ tấn công có thể bắt đầu ghi lại lưu lượng được mã hóa ngay bây giờ để giải mã nó sau khi máy tính lượng tử ra đời.
Sberbank has doubted quantum communications. Better to use mathematical algorithms
Сбербанк усомнился в квантовых коммуникациях. Лучше использовать математические алгоритмы
Ở mấy vol trước bên OF, có đưa tin về mạng viễn thông lượng tử 700 km của Nga, kết nối giữa Moscow và Saint Petersburg. Hiện Nga đang muốn tiếp tục mở rộng mạng viễn thông lượng tử này.
Vừa rồi Nga và Trung Quốc cũng hợp tác mở rộng mạng viễn thông lượng tử.
Đường truyền lượng tử là gì?
Năm 2021, đường dây liên lạc lượng tử giữa Moscow và St. Petersburg bắt đầu hoạt động ở Nga. Nó dài 700 km, là lớn nhất ở châu Âu. Tôi lưu ý rằng lần ra mắt thử nghiệm đầu tiên của dòng lượng tử đã bắt đầu ở Nga vào năm 2016.
Bản chất của đường truyền lượng tử là gì? Về cơ bản, đây chính là sợi quang mà qua đó có thể truyền các photon đơn lẻ (lượng tử ánh sáng). Việc truyền, truyền lại và thu các photon riêng lẻ được thực hiện bằng thiết bị thu và phát đặc biệt được lắp đặt ở cả hai đầu đường dây, cũng như tại các nút liên lạc đáng tin cậy trung gian.
Hiện tại (tháng 7 năm 2023), đoạn Moscow-Nizhny Novgorod cũng đã được hoàn thành và tổng chiều dài của mạng lượng tử ở Nga hiện là 1.147 km.
Gần đây người ta biết rằng vào cuối năm nay, họ có kế hoạch tạo ra các khu vực liên lạc lượng tử mới từ Moscow đến Kazan, Voronezh và Rostov-on-Don. Như vậy, tổng chiều dài các đường truyền lượng tử sẽ vượt quá 1.400 km.
Ngoài những dòng này, những dòng mới đã đang hoạt động và dự kiến sẽ được tạo ra trong khuôn khổ mạng lượng tử liên trường đại học. Những người tham gia dự án này là các trường đại học hàng đầu của đất nước, bao gồm Đại học nhà nước Moscow, ITMO, MISiS, Đại học nhà nước Nizhny Novgorod. N.I. Lobachevsky.
Vì vậy, chúng tôi hiểu rằng các đường truyền dữ liệu lượng tử vừa là hiện tại vừa là tương lai gần của mạng truyền thông của chúng ta. Đường sắt Nga, Gazprombank, Sberbank, MTS và Rostelecom đã thể hiện sự quan tâm cao đến chủ đề này. Chính phủ thậm chí đã phát triển một khái niệm để quản lý ngành truyền thông lượng tử cho đến năm 2030.
Nhưng câu hỏi được đặt ra: tại sao nói chung lại cần đến một đường lượng tử? Rốt cuộc, mọi thứ đều hoạt động tốt trước đó. Và rồi họ lại nghĩ ra một điều kỳ lạ nào đó... Có lẽ là một vết cắt! )))
Không, “bản chất lượng tử” của một đường dây hoàn toàn không có nghĩa là truyền thông tin ở tốc độ siêu tốc, khối lượng giga hoặc khoảng cách cực lớn. Mọi thứ đơn giản hơn nhiều - chỉ ở mức độ bảo vệ rất cao khỏi việc chặn dữ liệu được truyền cần thiết để tạo khóa mã hóa chung, sau này sẽ được sử dụng trên cùng một dòng cho mật mã đối xứng cổ điển và không có gì hơn. Dưới đây tôi sẽ giải thích bản chất của phương pháp một cách chi tiết hơn.
Mật mã đối xứng và bất đối xứng
Mật mã đối xứng cho phép bạn mã hóa tin nhắn để không ai có thể giải mã chúng ngoại trừ người có khóa (ví dụ: đối với điều này, độ dài của khóa bằng hoặc lớn hơn độ dài của bản mã là đủ). Lỗ hổng chính của các phương pháp này là cần phải truyền liên tục một khóa thay đổi, chẳng hạn như vài lần trong một giây, qua một kênh an toàn, việc tạo ra rất khó khăn và tốn kém, và một lần nữa, câu hỏi đặt ra với mức độ của bảo mật của kênh “an toàn” này.
Do đó, trong truyền thông hiện đại, các giao thức mã hóa kém an toàn hơn với cái gọi là được sử dụng rộng rãi. khóa công khai. Các giao thức như vậy sử dụng các chức năng bất đối xứng, chẳng hạn như phân tích các số thành thừa số nguyên tố, khiến việc giải mã trở nên cực kỳ khó khăn (nhưng vẫn có thể thực hiện được, đặc biệt là với sự ra đời của máy tính lượng tử).
Phân phối khóa lượng tử
Khả năng kỹ thuật để điều khiển từng photon riêng lẻ và truyền chúng qua khoảng cách xa thông qua cáp quang đã dẫn đến việc thực hiện chuyển khóa riêng qua kênh mở, giúp đơn giản hóa tùy chọn mã hóa đối xứng đáng tin cậy. Trong trường hợp này, một kênh bảo mật riêng biệt không còn cần thiết nữa. Hơn nữa, cả hai tín hiệu, lượng tử và mã hóa, đều có thể được truyền qua cùng một sợi quang:
QRate Successfully Applies Spectral Multiplexing Technology to Quantum Key Distribution
QRate успешно применила технологию спектрального мультиплексирования для квантового распределения ключей
Để tạo một khóa chung trong đường truyền lượng tử, các bên tạo hai khóa tùy ý và dựa trên sự tương tác của chúng, một khóa chung sẽ được tạo ra, khóa này cần thiết để mã hóa và giải mã dữ liệu được truyền đi.
Tôi sẽ không đi vào chi tiết bây giờ và mô tả ở đây tất cả điều này xảy ra như thế nào. Internet có đầy đủ thông tin mô tả thuật toán này. Mục đích của bài viết này là cung cấp sự hiểu biết chung về công nghệ này.
Vậy làm cách nào để đạt được mức độ bảo mật cao chống lại việc bị chặn khi tạo khóa chung? Không, một đường truyền lượng tử hiện đại vẫn chưa sử dụng cái gọi là. người ta có thể nghĩ như vậy về sự vướng víu lượng tử. Đây vẫn là vấn đề của tương lai, mặc dù những thí nghiệm như vậy đã được thực hiện.
Đường truyền lượng tử chỉ là một đường truyền quang học trong đó độ tin cậy của việc truyền dữ liệu để tạo khóa được đảm bảo không phải về mặt toán học bằng mã hóa mà về mặt vật lý thông qua việc truyền các photon đơn lẻ (trong thực tế, ưu tiên truyền các photon đơn lẻ).
Nếu một nỗ lực trái phép được thực hiện để có được quyền truy cập vào thông tin được truyền đi, dữ liệu này sẽ bị biến dạng, vì việc đo trạng thái pha của một photon riêng lẻ mà thông tin được mã hóa sẽ vi phạm trạng thái này. Vi phạm này được phát hiện một cách khéo léo giữa những người tham gia giao tiếp và nỗ lực tạo khóa sẽ bị loại bỏ.
Tôi lưu ý rằng nếu trong cáp quang việc sử dụng trạng thái pha của photon để truyền thông tin lượng tử sẽ đáng tin cậy hơn thì trong đường dây không dây, tốt hơn nên sử dụng phân cực. Ngoài ra, các ví dụ về thuật toán tạo khóa chung dựa trên ví dụ về phân cực rõ ràng hơn và do đó thường được sử dụng nhiều hơn trong các tài liệu giáo dục.
Nhân tiện, trong thực tế không phải lúc nào cũng có thể gửi được một photon. Đôi khi (với phân bố xác suất đã biết) một vài trong số chúng bùng phát. Đây là lý do tại sao giao thức phân phối khóa lượng tử BB84 về mặt lý thuyết, ban đầu được đề xuất vào năm 1984, đã được cải tiến và hiện được gọi là BB84 Decoy-State. Nó loại bỏ vấn đề phát ra nhiều photon thông qua việc sử dụng khéo léo hai nguồn photon. Tuy nhiên, đây là những sự tinh tế.
Phần kết luận
Nhìn chung, không phải mọi thứ đều đơn giản như vậy với các vạch lượng tử. Cho đến nay, chỉ những nút có nhiều nút chuyển tiếp trung gian mới được triển khai trên thế giới, vì trong quá trình truyền qua khoảng cách xa, chẳng hạn, pha photon có thể dịch chuyển. Ngoài ra, việc kẻ tấn công không thể tạo khóa song song được đặt ra.
Các thí nghiệm của Trung Quốc về việc tạo ra và gửi các photon vướng víu (liên kết lượng tử) tới cả hai phía từ vệ tinh trông thật thú vị. Nhìn chung, cuộc cạnh tranh mã hóa và bẻ khóa vẫn tiếp tục. Tuy nhiên, người ta không thể không nhận thấy rằng việc hack một đường truyền lượng tử, ngay cả khi khả năng như vậy được chứng minh trong thực tế, vẫn khó hơn nhiều so với việc hack các đường truyền thông thường, đặc biệt khi xem xét rằng các giao thức lượng tử cũng không đứng yên và phản ứng với khám phá này. của các lỗ mới.
Điều đáng chú ý là điểm yếu trong toàn bộ hệ thống này vẫn là yếu tố con người - thật không may, dữ liệu được truyền qua các kênh được mã hóa thường bị rò rỉ sau khi được người nhận giải mã.
(Electrobrain)