V Česku proběhl první meziměstský kvantový přenos klíčů

Jde o první národní, ale i mezinárodní meziměstský přenos kvantových klíčů v České republice, a to konkrétně do polského Těšína. Realizace přenosu je výsledkem spolupráce sdružení Cesnet a IT4Innovations při VŠB – Technické univerzitě Ostrava a polskou akademickou sítí PSNC.

Kvantový kanál byl sestaven 1. července 2021 na optické vláknové trase o délce 75 kilometrů mezi Ostravou a polským Těšínem s průměrnou kvantovou chybovostí 2,19 %. Realizace proběhla v rámci evropského projektu OpenQKD, kterého se účastní IT4Innovations národní superpočítačové centrum při VŠB – Technické univerzitě Ostrava. Evropská komise poskytla konsorciu projektu OpenQKD 15 milionu eur na vytvoření testbedu kvantové sítě s různými případy užití.  V rámci probíhajícího upgradu své sítě je Cesnet připraven realizovat kvantové kanály na vláknové infrastruktuře, a to včetně napojení na mezinárodní infrastruktury. Tvoří tak základ první kvantové sítě v České republice.

Bezpečnost služeb na internetu je dnes postavena na ustanovení klíčů využívajících asymetrickou kryptografii. S nástupem kvantových počítačů ale narůstá riziko, že tyto klasické metody budou prolomeny díky významnému snížení výpočetní složitosti. Kvantovým počítačům tak bude nalezení řešení dnes běžně užívaných problémů složitosti v kryptografii trvat výrazně kratší dobu, než je tomu u konvenčních počítačů.

„Experiment, který v České republice uskutečňujeme, zahrnuje využití kvantové kryptografie pro zabezpečení řízení vysoce náročných výpočtů se zapojením dvou superpočítačových center, českého IT4Innovations a PSNC v Polsku,“ uvádí Miroslav Vozňák, vedoucí laboratoře pro big data analýzy IT4Innovations a zároveň koordinátor celého projektu za Českou republiku.

Budoucnost bezpečné komunikace odolné proti dešifrování na kvantových počítačích je v technologiích založených na Quantum Key Distribution (QKD). V zásadě jde o generování náhodných klíčů mezi dvěma stranami, kdy klíč je kódován do kvantových stavů fotonů přenášených kvantovým kanálem.

Ten je vysoce odolný proti odposlechům, jednak v něm platí relace neurčitosti umožňující takovýto odposlech odhalit a zároveň není možné duplikovat neznámý kvantový stav. Tyto fyzikální vlastnosti kvantové mechaniky jsou využity v QKD a činí z ní technologii umožňující zabezpečení nejvyšší známé úrovně.

Proto se počítá s tím, že technologie QKD bude hrát významnou roli při podpoře konkurenceschopnosti evropského průmyslu a přispěje ke zvýšení bezpečnosti dat v bankovnictví či obchodě, na úřadech i při přenosu osobních údajů, například zdravotních záznamů. Nové poznatky o fungování QKD by měl přinést i právě zprovozněný systém na trase Ostrava-Těšín.