КРК-система на одном волокне с мультиплексированием по длинам волн

Актуальность и необходимость

Текущие КРК-системы работают на длине волны 1550 нм. На этой длине волны Алиса отправляет одиночные фотоны Бобу по оптоволокну. Традиционно на этой же длине волны передается классическая информация по оптическому волокну. Она имеет большую мощность и при совмещении с КРК-системами в одном волокне приводит к затуханию и рассеиванию одиночных фотонов. Для работы КРК-системы выделяют отдельное волокно в кабеле, в котором формируется квантовый ключ.

В тоже время в условиях высокой загрузки существующей волоконно-оптической инфраструктуры выделение отдельного волокна под канал квантовой связи требует дополнительных капиталовложений. Разрабатываемая технология позволяет интегрировать квантовый канал в уже существующие информационные каналы, что особенно актуально для городских сетей и участков с ограниченным количеством волокон.

Суть технологии

Система использует второе окно прозрачности (1310 нм) для передачи квантовых состояний. Классические информационные каналы работают на длине волны 1550 нм. С помощью DWDM-системы (например, «Волга» от компании Т8) в одном оптическом волокне мультиплексируются информационные каналы на 1550 нм и квантовый канал на 1310 нм. Принцип работы основан на протоколе на боковых частотах, аналогичном используемому в системах на 1550 нм, но с применением других источников лазерного излучения и компонентов, настроенных на 1310 нм.

Ключевые преимущества и эффект от внедрения

Экономия

Совместимость

Совместимость с существующей инфраструктурой. Технология позволяет внедрять квантовую защиту на уже развернутых и загруженных линиях связи.

Практичность

Практичность для городских сетей. Система оптимальна для развертывания в условиях плотной застройки и ограниченной кабельной инфраструктуры.

Проверенные характеристики

Защита

Фото: Production Perig/Shutterstock/FOTODOM

Мировой контекст

Аналогичные работы по мультиплексированию квантовых и классических каналов ведутся в различных странах мира, в частности в Китае. Однако мировой тренд постепенно смещается в сторону мультиплексированию по времени (TDM), а не по длинам волн (WDM). Российская разработка находится на одном уровне с мировыми аналогами.

Российская реализация (Университет ИТМО)

Инновационная технология создана в рамках научно-исследовательской работы Университетом ИТМО.

Достигнутые результаты:

Создан и испытан экспериментальный образец системы, размещенный в кластере «Ломоносов».

Подтверждена принципиальная возможность работы КРК на длине волны 1310 нм в одном волокне с классическими каналами.

Определены предельные характеристики: дальность до 40 км, скорость генерации ключей, сопоставимая с системами на 1550 нм.

Получено заключение о возможности создания СКЗИ на базе данной технологии.

Текущий статус и перспективы

Научно-исследовательский работы успешно завершены:

Сформирован научно-технический задел.

Проводятся дополнительные исследования в кластере «Ломоносов».

Формируется техническое задание на опытно-конструкторские работы (ОКР) с целью создания полноценной сертифицированной КРК-системы «в одном волокне».

Перспективы внедрения связаны прежде всего с городскими сетями связи и объектами с дефицитом каналов связи в оптоволокне.

Волоконно-оптические фильтры для систем КРК

Созданы опытные образцы не имеющих аналогов в России высокодобротных волоконно-оптических фильтров для систем КРК.

текущий

26.03.2026

/ #фильтр #КРК

Высокоскоростной шифратор с поддержкой квантового распределения ключей

Первое в России сертифицированное устройство такого класса.

25.03.2026

/ #шифратор

Образец системы квантового распределения ключей на непрерывных переменных с использованием балансного детектора

Исследование возможность снижения стоимости систем КРК за счет отказа от детекторов одиночных фотонов