Projekt NQCIS (National Quantum Communication Infrastructure in Sweden), którego liderem jest Królewski Instytut Technologiczny w Sztokholmie, otrzymał dotację w wysokości 100 mln koron szwedzkich na przeprowadzenie prac badawczo-rozwojowych w zakresie inżynierii kwantowej. Prace będą polegały na opracowaniu i przetestowaniu systemów kwantowej dystrybucji klucza, w celu umożliwienia bezpiecznego przesyłania dużych zasobów danych krytycznych lub poufnych.
Projekt otrzymał finansowanie w ramach programu Cyfrowa Europa, a jego realizacja ma przyczynić się do zapewnienia autonomii Europy w strategicznym obszarze, jakim jest dziedzina kwantowych technologii komunikacyjnych. Przedsięwzięcie dotyczy nowej, przełomowej dziedziny cyberbezpieczeństwa – dystrybucji klucza kwantowego. Zastosowanie tej technologii polega na wymianie kluczy kryptograficznych w oparciu o zasady mechaniki kwantowej, co zapewnia pełne bezpieczeństwo przekazywanych na odległość danych poufnych i uniemożliwia przechwycenie przesyłanych informacji.
Jak działa kwantowa dystrybucja klucza?
W przeciwieństwie do dotychczas stosowanych zasad kryptografii klucza publicznego, które opierają się na zastosowaniu funkcji matematycznych, wykorzystanie kwantowej dystrybucji klucza opiera się na zasadach mechaniki kwantowej. Nośnikami informacji są w tym przypadku pojedyncze fotony, przejawiające kwantowe właściwości, a do ich przesyłania można częściowo wykorzystać istniejące sieci światłowodowe. Całkowicie bezpieczną i niezawodną kwantową łączność ma zapewnić jednak docelowa infrastruktura satelitarna i naziemna, której uruchomienie jest planowane w najbliższych latach na terenie Europy. W tym celu na rok 2024 zaplanowano wyniesienie na orbitę okołoziemską satelity EAGLE-1, która ma obsługiwać kompleksowy system kwantowej dystrybucji klucza dla Europy.
Konieczność zapewnienia odpowiedniej infrastruktury
Aby możliwe było wdrożenie kwantowych technologii komunikacyjnych w praktyce, konieczne jest przygotowanie odpowiedniej infrastruktury oraz przetestowanie poprawności jej działania w różnych przypadkach i warunkach. W tym kontekście realizacja projektu NQCIS zapewni zweryfikowanie różnych scenariuszy wykorzystania kwantowej dystrybucji klucza dla wspierania bezpiecznego przesyłu różnego rodzaju danych.
Możliwe obszary zastosowania
Kwantowe technologie komunikacyjne mogą pełnić istotną rolę w zapewnieniu bezpieczeństwa informacji niejawnych, przetwarzanych przez instytucje sektora rządowego. Obiecującym obszarem zastosowania technologii jest również zapewnienie sprawnego i bezpiecznego przesyłu obszernych danych medycznych pacjentów czy też nagrań z monitoringu wizyjnego. Kwantowe technologie komunikacyjne mogą również zrewolucjonizować obszar dostarczania usług energetycznych, zapewniając ochronę przed zagrożeniami cybernetycznymi i gwarantować bezpieczeństwo inteligentnych sieci energetycznych.
Cyberbezpieczeństwo jako priorytet
Zapewnienie najwyższego poziomu cyberbezpieczeństwa nabiera szczególnego znaczenia w obliczu dynamicznego rozwoju i upowszechnienia technologii cyfrowych. Postęp technologiczny powoduje coraz większe uzależnienie jakości życia ludzi od nowoczesnej infrastruktury cyfrowej. Zapewnienie bezpieczeństwa i ochrony danych wrażliwych jest zatem priorytetem, który dostrzega coraz więcej krajów na świecie. Dlatego naukowcy z Królewskiego Instytutu Technologicznego w Sztokholmie wraz z przedstawicielami innych uczelni, przedsiębiorstw oraz lokalnych startupów będą testować systemy kwantowej dystrybucji klucza w odniesieniu do obszarów, które zostały wskazane jako szczególnie istotne dla zapewnienia bezpieczeństwa danych, infrastruktury i życia codziennego obywateli Szwecji.
Więcej informacji o projekcie NQCIS na stronie oficjalnej projektu:
Informacje o pracach zespołu naukowców:
https://kaw.wallenberg.org/en/research/securing-confidential-information
Oczekiwanie na Satelitę Eagle-1:
https://www.esa.int/Applications/Telecommunications_Integrated_Applications/Eagle-1
