Квантовая криптография считается одним из наиболее защищенных методов передачи данных, так как любая попытка перехвата изменяет состояние передаваемых частиц и сразу же выявляется. 
Преподаватели Политехнического колледжа Новгородского государственного университета создали нейросетевую модель, которая исправляет ошибки в функционировании квантовых систем шифрования. Эта квантовая сеть имеет возможность передавать информацию с высокой скоростью и формирует условия особой безопасности, которые не могут быть обеспечены традиционными методами обмена данными. Она может быть использована в банковском секторе, крупных компаниях и научных учреждениях.
«В квантовых сетях функционируют два канала — открытый и квантовый. По квантовому каналу передается непосредственно секретная информация, однако для его работы необходим открытый канал. Это связано с тем, что квантовый канал не позволяет сравнивать данные и согласовывать параметры их передачи, позволяя лишь передавать их. В этом квантовом канале уровень ошибок постоянно изменяется, и для надежного исправления этих ошибок, не раскрывая лишнюю служебную информацию в открытом канале, параметры кода программы необходимо адаптировать для каждого кадра — пакета или блока данных, состоящих из определенного числа фотонов, переданных подряд в квантовом канале. Это напоминает аналог “кадра” в видеопотоке или “пакета” в обычной сети. Наша нейросетевая модель позволяет автоматически определять параметры для следующих кадров, что помогает сократить нагрузку на декодеры сети и увеличить длину секретного ключа. Чем больше длина такого ключа, тем лучше можно отслеживать наличие ошибок и посторонних вмешательств в сеть», — пояснили в вузе.
Квантовая криптография считается одним из самых защищенных методов передачи информации, так как любая попытка перехвата меняет состояние передаваемых частиц и сразу же выявляется. Тем не менее, данная технология подвержена внутренним помехам — ошибки могут возникать из-за перегрева оборудования, шумов детекторов или особенностей оптоволоконных линий. Решение новгородских ученых автоматически подбирает параметры алгоритма исправления ошибок каждые несколько микросекунд. Модель анализирует четыре ключевых параметра работы квантового канала и корректирует настройки для следующих пакетов данных: E_mu_Z, R, s и p. E_mu_Z оценивает ошибки сигнальных состояний, R характеризует скорость кода, а параметры s и p отвечают за коррекцию кода в зависимости от текущего шума при фиксированном размере кадра.
Разработка ученых НовГУ позволит создавать более длинные и надежные секретные ключи, а также эффективнее различать настоящие помехи и злонамеренные вмешательства. В будущем разработчики намерены развивать данную модель, использовать больше доступных показателей состояния канала и оборудования, тестировать различные варианты подстройки и оптимизировать скорость работы программы. Обзор этой разработки был подготовлен при грантовой поддержке Минобрнауки России в рамках Десятилетия науки и технологий.
Фото: hi-tech.mail.ru