Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií VUT otevřela v loňském roce novou Laboratoř kvantové bezpečnosti, ve které najdete zařízení sloužící k zajištění komunikace odolné vůči útokům kvantovými počítači (více zde). Nyní vědci přenesli kvantový spoj z laboratorního prostředí do reálné provozní sítě spojující Fakultu elektrotechniky a komunikačních technologií (FEKT) a Fakultu informačních technologií (FIT), tedy dva areály sídlící v odlišných částech Brna. Tento spoj představuje další krok k budování kvantové sítě a posílení výzkumu zaměřeného na kybernetickou bezpečnost.

Na vybudování spoje se podílel mimo zmíněné fakulty i rektorát univerzity a rovněž Centrum informačních služeb (CIS), které připravilo vhodnou trasu na stávající optické infrastruktuře. Nový šifrovaný spoj odpovídá reálné instalaci a bude sloužit především výzkumu a vzdělávání.

„Celá realizace, včetně přípravy, testování v laboratorních podmínkách a následné instalace na provozní síť, zabrala několik týdnů a bylo nutné vyřešit celou řadu technických problémů. Ty byly v rámci ČR unikátní a nebylo možné použít předpřipravený scénář nasazení. I díky tomu jsou celá instalace a naše zkušenosti během ní získané zcela jedinečné,“ upřesnil Jan Hajný, hlavní řešitel výzkumného projektu.

Kvantový spoj využívá dvě vlákna, tedy dvě oddělené přenosové trasy, přičemž jedno vlákno se v současnosti využívá pro kvantový přenos, druhé pak přenáší servisní kanál. Vzhledem k tomu, že kvantový přenos je významně ovlivněn kvalitou přenosové trasy, předcházelo samotné instalaci na reálnou síť dlouhé testování v laboratoři simulující praktické problémy. Celková délka trasy je 7,5 km a obsahuje celkem 6 spojů na konektorech, které nejsou pro kvantový přenos zcela ideální.

„Servisní kanál běžně využívá pro obousměrný přenos dvou samostatných vláken, bylo tedy navíc nutné integrovat oba směry do jednoho vlákna. Aby bylo možné monitorovat obě koncové jednotky vlastním dohledovým systémem, bylo nutné ještě datový výstup na FIT převést na optický signál a sloučit do stejného vlákna se servisním kanálem. Celkem jsou tedy v druhém vlákně přenášeny čtyři kanály na různých vlnových délkách,“ popsal Hajný technická úskalí, se kterými se musel tým poprat.

Další možnosti rozvoje kvantové sítě VUT, včetně budování národní kvantové sítě a jejího napojení na zahraniční uzly, jsou aktuálně diskutovány na mezinárodní konferenci EU-SecRes pořádané na VUT a MUNI, které se účastní specialisté na kybernetickou bezpečnost, zástupci výrobců kvantových technologií i výzkumníci z celého světa.

Vytvoření kvantového spoje je jedním z cílů výzkumného projektu NESPOQ, ve kterém je zapojeno VUT, CESNET, VŠB-TUO a NÚKIB s cílem ověřit funkčnost a použitelnost kvantových technologií v praxi.