Квантовые коммуникации выходят на рынок

Рынок квантовых коммуникаций переживает важный этап развития, переходя от экспериментальных разработок к реальным коммерческим внедрениям. По данным совместной работы аналитиков «Иннопрактики» и «Кэпт», в 2024 году объем глобального рынка достиг 562 млн долл. при среднегодовых темпах роста около 16%. Примечательно, что 360 млн долл. приходится на инфраструктуру и оборудование, а 202 млн – на сервисы и услуги, что свидетельствует о начале формирования полноценной экосистемы услуг.

Драйверами роста выступают масштабные инфраструктурные проекты ведущих экономик мира. Южная Корея создала магистральную квантовую сеть, объединившую 48 правительственных организаций. Китай с 2017 года эксплуатирует квантовую магистраль протяженностью более 10 тыс. км, к которой подключено свыше 100 клиентов, преимущественно банков и государственных учреждений. США запустили коммерческие сети EPB Quantum Network в Чаттануге и GothamQ в Нью-Йорке, а также объявили о создании квантовой сети QuantumXChange протяженностью 800 км между Вашингтоном и Бостоном.

Европейский союз реализует программу Euro-QCI с бюджетом более 1 млрд евро, в которой участвуют 27 стран. Проект предусматривает создание единой магистральной и спутниковой сети общей протяженностью не менее 20 тыс. км с выходом на промышленную эксплуатацию к 2030 году. Сингапур в 2024 году запустил национальную защищенную сеть под управлением оператора Singtel, готовую к подключению коммерческих клиентов. Во Франции компания Orange заявила о готовности предоставлять квантово-защищенные каналы связи корпоративным заказчикам в Париже.

Анализ структуры потребителей показывает, что наибольший интерес к технологии проявляют телекоммуникационные компании (31%), государственный сектор (20%), финансовые организации (20%) и промышленные предприятия (9%). Это преимущественно владельцы объектов критической информационной инфраструктуры, для которых вопросы информационной безопасности имеют стратегическое значение.

На государственном уровне в 2020 году принята дорожная карта развития высокотехнологичного направления «Квантовые коммуникации», реализацию которой курирует ОАО «РЖД». Согласно этому документу, к 2030 году протяженность магистральной квантовой сети (МКС) должна составить порядка 15 тыс. км. На сегодняшний день построено более 7 тыс. км, квантовая сеть уже соединяет города центральной части страны, в том числе Санкт-Петербург, Москву, Сочи, Екатеринбург и др.

Инфраструктура МКС включает центр управления и мониторинга, работающий в режиме 24/7, линейные подразделения в 12 точках по всей линии сети, а также команду специалистов по администрированию и эксплуатации. Сеть построена на оборудовании нескольких российских вендоров, в частности «СМАРТС-Кванттелеком» и «ИнфоТеКС».

Начиная со следующего года запланировано предоставление клиентам услуг и сервисов. Уже сегодня РЖД вместе с партнерами готовы предложить рынку ряд решений по обеспечению защиты каналов передачи информации с применением сертифицированных средств криптографической защиты информации. Разработанная линейка шифраторов охватывает широкий спектр задач – от защиты информационных сервисов отдельных предприятий до обеспечения безопасности высокоскоростных магистральных каналов передачи данных между центрами их обработки.

«Ростелеком» накопил значительный практический опыт развития квантовых коммуникаций. Была построена сеть протяженностью 58 км между дата-центром и лабораторией Сколтеха, где протестировано оборудование трех вендоров. Реализован прототип облачного сервиса для защищенных каналов между дата-центрами в Москве. На линии Казань – Улановка протяженностью 143 км был установлен мировой рекорд по дальности квантового распределения ключей на существующей инфраструктуре.

Экономическая модель компании предполагает окупаемость при сотнях подключений с увеличением стоимости канала на 10–15% от базовой цены традиционного VPN. Планируется начать коммерческие подключения в 2026 году и достичь экономической эффективности к концу 2027 года. Ключевым фактором снижения стоимости является высокая концентрация потенциальных клиентов в центрах обработки данных – 75% коммерческих точек (более 50 тыс.) находится в Москве.

АО «Компания ТрансТелеКом» рассматривает квантовые коммуникации как эволюционное развитие существующих VPN-решений. В компании отмечают, что текущая технология VPN-шифрования, обладая преимуществами потокового шифрования больших объемов данных, имеет большой потенциал в оптимизации процесса обмена ключами. Квантовое распределение ключей обеспечивает автоматическую генерацию и безопасную передачу ключей на основе фундаментальных законов физики.

Оборудование «СМАРТС-Кванттелеком» несколько лет применяется на магистральной квантовой сети. Компания активно работает над импортозамещением, адаптируя инфраструктуру под отечественную компонентную базу, а также разрабатывает учебные комплексы для подготовки специалистов в вузах, что критически важно для формирования кадрового потенциала отрасли.

«ИнфоТеКС» с 2017 года развивает продуктовую линейку квантового оборудования, сертифицированные решения применяются на магистральной квантовой сети. Компания создала университетскую квантовую сеть МГУ, функционирующую с 2021 года, включающую шесть квантовых устройств, 20 абонентских терминалов и 40 км квантово-защищенных каналов. Реализованы проекты для «Газпрома» (конвергентная сеть на 25 пользователей), Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники и др.

«КуРэйт» фокусируется на расширении экосистемы квантовых технологий, развивая сопутствующие продукты: квантовые генераторы случайных чисел, детекторы одиночных фотонов, образовательные решения. Компания оснастила более 10 лабораторий квантовых коммуникаций в российских вузах и активно участвует в грантовых проектах, способствуя трансферу технологий из научной сферы в практическое применение.

Аналитик «Кэпт» Даниил Лобов разработал методологию оценки экономической эффективности внедрения квантовых коммуникаций на основе анализа рисков киберугроз. Согласно модели, выгода от внедрения квантового распределения ключей для нефтегазовой компании может составить сотни миллионов рублей в ближайшие годы с ростом до более чем миллиарда рублей к 2030 году. Расчеты учитывают снижение рисков простоя оборудования из-за кибератак, подобных инциденту с Colonial Pipeline в 2021 году, благодаря применению оборудования квантовых коммуникаций.

В банковском секторе экономическая оценка учитывает не только риски простоя оборудования и прямые потери от кражи средств, но и репутационные издержки, выражающиеся в падении стоимости акций. Квантовые коммуникации позволяют минимизировать данные риски, обеспечивая защиту как от существующих угроз компрометации ключевого носителя в результате действия человеческого фактора, так и от перспективной угрозы квантового компьютера, способного взломать существующие алгоритмы шифрования.

По оценкам Global Risk Institute, вероятность создания квантового компьютера, способного за 24 часа взломать шифр RSA с ключом 2048 бит, к 2030 году составляет менее 10%, но значительно увеличивается к 2040 году. Учитывая, что США и Европейский союз уже законодательно предусмотрели внедрение мер по обеспечению защиты критической информационной инфраструктуры от квантовой угрозы до 2030 года, российским компаниям необходимо уже сейчас разрабатывать IT-стратегии, включающие бюджетирование пилотных проектов квантовых коммуникаций.

Ключевым фактором развития отрасли является создание нормативной базы и стандартов. На основе опыта эксплуатации пилотного участка магистральной квантовой сети Санкт-Петербург – Москва разработаны пять предварительных национальных стандартов в области квантовых коммуникаций. Они охватывают вопросы проектирования, монтажа, эксплуатации квантовых сетей и требования к оборудованию.

Советник генерального директора по науке ООО «СМАРТС-Кванттелеком» Владимир Егоров отметил, что первый проект такого масштаба дал мощный импульс развитию отраслевой стандартизации. Именно в ходе этой работы были сформированы методические подходы, требования к оборудованию и эксплуатационной документации, которые сегодня легли в основу нормативных документов в сфере квантовых коммуникаций.

На сегодняшний день центральной задачей остается стандартизация интерфейсов для обеспечения совместимости оборудования разных производителей. Необходима унификация систем КРК и разработка профилей протоколов для горизонтального взаимодействия между модулями различных производителей.

Ведется активная работа с регуляторами по формированию нормативных требований для применения квантовых коммуникаций в критической информационной инфраструктуре и государственных информационных системах. Планируется разработка методических рекомендаций для финансового сектора на основе результатов пилотного проекта с участием госоргана, банка и холдинга «РЖД».

Квантовые коммуникации в России находятся на пороге масштабной коммерциализации. К 2025–2026 годам ожидается переход от пилотных проектов к массовому предоставлению услуг. Основными потребителями в ближайшей перспективе станут государственные структуры, финансовые организации, операторы связи и владельцы объектов критической информационной инфраструктуры.

Межведомственный аналитический центр совместно с РЖД проводят масштабное исследование мер государственной поддержки отрасли. Его цель – понять, какие именно меры господдержки нужны для более быстрого и эффективного развития отрасли квантовых коммуникаций. К концу этого года будет сформирована комплексная система государственной поддержки направления «Квантовые коммуникации» с реальными инструментами, понятными адресатами и прогнозом эффективности для каждой меры.

По направлению технологического развития важными задачами являются снижение стоимости оборудования, разработка абонентских решений и интеграция традиционных шифраторов в Quantum Ready. А в перспективе – внедрение атмосферной и космической систем квантового распределения ключей.

Ключевым фактором успеха является расширение экосистемы, включающей не только производителей оборудования и операторов сетей, но и системных интеграторов, сервисные компании, конечных потребителей. Важно обеспечить восприятие квантовых коммуникаций не как перспективной инновационной технологии, а как существующего и уже сейчас готового к внедрению элемента комплексной системы информационной безопасности.

Россия обладает всеми предпосылками для занятия лидирующих позиций на глобальном рынке: развитой магистральной инфраструктурой, собственными технологическими решениями, сильной научной школой и государственной поддержкой. Задача ближайших лет – трансформировать этот потенциал в конкурентоспособные коммерческие продукты и услуги, востребованные как на внутреннем, так и на международном рынке.

Изображение создано Recraft

Фото: Денис Фоминов, Kept