5 мировых трендов развития квантовых коммуникаций

На мировом рынке квантовых коммуникаций уже известны основные страны-лидеры, перспективные технологии и направления коммерциализации. Сегодня можно выделить 5 тенденций, которые определяют развитие новой индустрии в мире.

В 2023 году Китай объявил о создании квантовой сети, общая протяженность которой достигает 4600 км и которая объединяет 700 оптических сегментов и две станции космической связи.

В январе 2023 года Еврокомиссия объявила о начале реализации проекта по созданию EuroQCI – квантовой сети, которая объединит 27 стран Европейского союза. Строительство инфраструктуры планируется закончить к 2030 году.

Подобные сети развертываются в Индии, США, Японии и других странах.

В России в 2021 году построен пилотный участок магистральной квантовой сети между Москвой и Санкт-Петербургом протяженностью 700 км. Ведется строительство следующих сегментов. К 2030 году общая протяженность квантовых сетей в России достигнет 15 тыс. км.  

Мировой рынок квантовых коммуникаций растет среднегодовыми темпами более 30%. Такая динамика связана со строительством магистральных сетей квантовых коммуникаций, созданием систем квантового распределения ключей (КРК) и сервисов на их основе в Китае, России, США, Великобритании, Южной Корее и других странах. Россия является одним из лидеров развития квантовых коммуникаций: ее доля на глобальном рынке составляет порядка 9%. 

Основными инвесторами сейчас являются государственные органы власти. Однако появляются и первые коммерческие продукты. По оценкам компании «Инопрактика», в перспективе до 2025 года наиболее вероятна коммерциализация технологий, основанных на квантовых генераторах случайных чисел, квантовых VPN, шифровании мобильной связи, 5G. Так, China Telecom уже интегрировала генераторы случайных чисел в ряд моделей мобильных телефонов. Эта же стратегия реализуется в Южной Корее компанией Samsung.

На горизонте 3-5 лет на рынке могут появиться мультиплексоры квантовых и информационных каналов, высокоскоростные шифраторы с поддержкой квантового канала и другие решения. Многие из них будут апробироваться в рамках создания национальных магистральных оптоволоконных квантовых сетей в Китае, Южной Корее, России. По результатам их тестирования телекоммуникационные компании планируют продавать квантовые ключи в качестве основных продуктов. Такая практика уже существует в Китае, где рынок услуг квантовых коммуникаций наиболее развит.

В долгосрочной перспективе по мере развития атмосферных и спутниковых технологий квантовой связи эксперты ожидают взрывного роста решений, адресованных уже конечным потребителям.

Для квантовых коммуникаций вопрос стандартизации стоит особенно остро. Вот лишь несколько аспектов, которые сегодня стремятся синхронизировать регулирующие органы различных стран, участники рынка, научное и экспертное сообщество:

• договориться о том, какие протоколы КРК будут применяться для генерации, передачи и приема ключей для безопасного обмена данными;
• стандартизировать требования к квантовому оборудованию – без этого невозможно обеспечить совместимость оборудования разных производителей;
• разработать стандарты защиты от атак и требования к процедурам аутентификации (определения достоверности) данных, переданных по квантовым каналам связи;
• заложить основы совместимости между различными сетями данных;
• выработать четкие и прозрачные критерии сертификации оборудования, используемого в системах квантовых коммуникации.

В настоящий момент в нашей стране ведется активная работа по формированию нормативной базы в части разработки, внедрения и применения систем квантовых коммуникаций.  

Дефицит персонала, обладающего необходимыми навыками по эксплуатации и обслуживанию нового оборудования и участвующего в НИОКР, ощущается во многих странах. Для решения этой проблемы государства реализуют программы развития кадрового потенциала.

Среди основных мер можно выделить:

• запуск образовательных программ для преподавателей, аспирантов и студентов в высших и средних специальных учебных заведениях;
• организацию системы дополнительного образования (курсы повышения квалификации, онлайн-обучение, семинары, вебинары и т.д.);
• проведение конференций, симпозиумов, хакатонов и других офлайн-мероприятий для обмена опытом между научными учреждениями, студентами и представителями бизнеса;
• формирование профессиональных стандартов для подготовки специалистов.

Подробнее об усилиях, которые предпринимают государственные, образовательные и научные организации в России для решения кадровой задачи, читайте в разделе «Кадры».

Термин «экосистема» в данном случае отражает взаимосвязь разных элементов государства и общества, объединенных одной целью – формирование и развитие рынка квантовых коммуникаций.

Экосистемы включают в себя научно-исследовательские лаборатории, стартапы и технологические компании, инвестиционные фонды, образовательные учреждения, государственные органы власти и крупные компании, заинтересованные в развитии квантовых технологий.

Преимущества экосистем перед традиционными инструментами господдержки:

• создается среда, в которой участники могут обмениваться знаниями и накопленным опытом;
• государственные инвестиции тратятся более разумно и прозрачно;
• коммерчески успешные продукты быстро масштабируются;
• научные достижения оперативно трансформируются в коммерчески успешные продукты.

Рынок квантовых коммуникаций в России в 2022 году составил около 2 млрд руб., и его рост продолжается. Основным драйвером выступают строительство и эксплуатация тестовых магистральных и городских квантовых оптоволоконных сетей связи. Преобладают продажи устройств и элементов инфраструктуры: на них приходится более 90% сделок.

Спрос на оборудование КРК формируют отечественные телекоммуникационные компании, которые планируют создать инфраструктуру для предоставления услуг на ее основе. Рынок сервисов для конечных потребителей только зарождается, в связи с чем их доля пока незначительна.

В российских пилотных проектах принимают участие:

• телекоммуникационные компании («Ростелеком», «Транстелеком»);
• поставщики оборудования («ИнфоТеКС», «КВАНТ-ТЕЛЕКОМ», «Код безопасности», «КуРэйт» и пр.);
• научно-исследовательские организации (МГУ, МИСиС и пр.);
• представители индустрии (РЖД, аэропорт Шереметьево, Газпромбанк, «Сбер» и другие).

Ключевая проблема сегодня – это недостаточный интерес к квантовым коммуникациям со стороны бизнеса. Опыт реализации пилотных проектов пока ограничивается банковской и научной сферами. Отсутствуют практические разработки в области защиты сетей 5G.

Однако подобный «дефицит» внимания наблюдается во многих странах и, по мнению экспертов, является временным. По мере «взросления» технологий и появления коммерчески перспективных продуктов участники экосистемы ожидают роста интереса со стороны крупных коммерческих потребителей.

В среднесрочной перспективе спрос на услуги и продукты российских производителей на международном рынке может быть сформирован в странах ЕАЭС, ОДКБ, БРИКС. Вероятным сценарием развития глобального рынка КК может стать формирование партнерских блоков, в рамках которых страны будут торговать продуктами в области КРК.

Фото: Shutterstock/FOTODOM