Австралийская CSIRO разрабатывает квантовые источники света для защиты сигналов GNSS

Репортаж от Wedoany，Исследователи Австралийской организации по научным и промышленным исследованиям Содружества (CSIRO) успешно разработали два развертываемых на месте квантовых источника света в рамках проекта Группы оборонных наук и технологий (Defence Science and Technology Group), направленного на обеспечение безопасности временных сигналов при помехах в работе глобальной системы позиционирования (GPS) и других глобальных навигационных спутниковых систем (GNSS). Квантовые устройства генерируют запутанные фотоны для передачи времени между землей и спутниками. В отличие от традиционных сигналов, такие квантово-усиленные сигналы обладают высокой чувствительностью к помехам, позволяя не только обнаруживать блокировку сигнала, но и распознавать более сложные атаки с подменой, при которых передается ложная информация. Технический руководитель CSIRO Мэтт Брум (Matt Broome) отметил, что эта работа знаменует собой важный прогресс Австралии в области квантово-безопасной передачи времени.

Точные временные сигналы поддерживают не только оборонные операции, но и работу таких критически важных гражданских инфраструктур, как электросети, финансы, транспорт и аварийные службы. В настоящее время сигналы глобальных навигационных спутниковых систем (GNSS) все чаще подвергаются угрозам помех и подмены, что делает устойчивость сигналов глобальной проблемой. Разработанные CSIRO устройства — не теоретические прототипы, а практические установки, предназначенные для поддержания безопасного хронометража при нарушении обычных сигналов GNSS. Их ключевая технология заключается в генерации запутанных фотонов для передачи времени между землей и спутниками, что добавляет уникальный уровень безопасности. При перехвате или подмене сигнала квантовое состояние немедленно изменяется, система мгновенно обнаруживает помеху, и пользователь может плавно переключиться на резервный канал, чтобы снизить последствия атаки.

По данным CSIRO, команда изначально сотрудничала с Университетом Хериота-Уатта (Heriot-Watt University) для преобразования лабораторной конструкции в развертываемую на месте систему, способную поддерживать квантовую корреляцию на больших расстояниях. Растущая уязвимость глобальных навигационных спутниковых систем ускоряет инвестиции в квантовые технологии для устойчивости временных сигналов. Зависимость от спутниковых группировок, таких как GPS, создает риск единой точки отказа, которым могут воспользоваться как случайные помехи, так и преднамеренные атаки. Технологии создания помех и подмены сигналов с передачей ложных данных уже не являются теоретическими рисками: сообщения указывают на сбои GNSS по всему миру, в том числе во время военных конфликтов. Технология запутанных фотонов принципиально использует иной подход к безопасности сигнала, а не просто полагается на шифрование. Квантовая запутанность позволяет поддерживать связь между парными, удаленными друг от друга фотонами: один остается на Земле, а другой отправляется на орбитальный спутник на расстоянии сотен километров. CSIRO отмечает, что этот процесс распределения запутанности создает канал, позволяющий непрерывно проверять целостность сигнала.