В Австралии разработали квантовую технологию защиты спутниковых сигналов от подделки

Исследователи из австралийского государственного научного агентства CSIRO представили инновационный портативный квантовый источник. Разработка призвана обеспечить бесперебойную синхронизацию времени и защитить критически важные системы от внешних помех и преднамеренных атак на спутниковую навигацию. Устройство генерирует пары запутанных фотонов, формируя канал высокозащищённой передачи временных данных между наземными станциями и орбитальными аппаратами.

Функционирование современной финансовой сферы, транспортных узлов, авиационного и морского сообщения, а также экстренных служб немыслимо без прецизионных сигналов глобальных навигационных спутниковых систем (GNSS). Оснащённые атомными эталонами частоты, эти спутники транслируют временные метки по всему миру. Популярная система GPS — лишь один из компонентов обширной сети глобального позиционирования.

Уязвимость инфраструктуры заключается в подверженности GNSS-сигналов намеренным помехам. В условиях геополитической нестабильности навигационные сигналы могут подвергаться «глушению» или подмене (спуфингу), что дестабилизирует работу критических систем в воздушном, наземном, морском и киберпространстве.

Данная инициатива CSIRO является частью стратегической квантовой программы под эгидой австралийской группы оборонных технологий. Ключевой целью проекта стала разработка высокоэффективных компактных источников запутанных фотонов, адаптированных для эксплуатации вне стен лабораторий — в полевых и реальных эксплуатационных условиях.

Квантовый источник света CSIRO представляет собой мобильную установку, способную генерировать фотонные пары, которые поддерживают состояние квантовой запутанности на значительных дистанциях. В такой схеме один фотон удерживается на Земле, а его квантовый «партнер» отправляется на спутник, находящийся на высоте сотен километров. Несмотря на колоссальный разрыв, частицы сохраняют взаимосвязь, что позволяет организовать доверенный канал для синхронизации данных.

Фундаментальное достоинство квантовой запутанности в данном контексте — её исключительная чувствительность к любому стороннему вмешательству. Попытка перехвата или искажения сигнала неминуемо нарушает квантовое состояние фотонов, что мгновенно сигнализирует системе о факте компрометации. Подобная архитектура распределения запутанности не только обеспечивает секретность передачи, но и делает технологию практически неуязвимой для спуфинга — попыток трансляции фальсифицированных навигационных данных.

Несмотря на приоритетное военное назначение разработки, технология квантовой синхронизации обладает колоссальным потенциалом для гражданского сектора. Она может быть успешно внедрена в телекоммуникационные сети, интеллектуальные энергосистемы, логистику и финансовые транзакции, где любое отклонение от эталонного времени чревато серьезными системными сбоями.

Источник: iXBT