Квантова заплетеност и сигурни комуникации през 2025: Преобразуване на глобалната сигурност на данните с неразрушими квантови връзки. Изследвайте следващите 5 години на растеж на пазара, иновации и реално внедряване.

• Резюме: Пейзаж на сигурни комуникации с квантова заплетеност 2025
• Технологичен преглед: Принципи на квантовата заплетеност и сигурна предаване на данни
• Ключови участници в индустрията и стратегически партньорства (например, idquantique.com, toshiba.co.jp, qutools.com)
• Текущ размер на пазара, сегментация и оценка за 2025 г.
• Прогноза за растеж на пазара (2025–2030): CAGR, катализатори и бариери
• Съвременни пробиви: Хардуер, протоколи и интеграция на мрежи
• Регулаторна среда и международни стандарти (например, ieee.org, itu.int)
• Казуси за внедряване: Телеком, финанси и правителствени приложения
• Конкурентна среда и иновационна верига
• Бъдеща перспектива: Комерсиализация, мащабируемост и дългосрочно въздействие
• Източници и референции

Резюме: Пейзаж на сигурни комуникации с квантова заплетеност 2025

Комуникациите, базирани на квантова заплетеност, са готови да определят новата картина на сигурността на данните през 2025 и следващите години. Използвайки основните принципи на квантовата механика, по-специално заплетеността, тези системи позволяват създаването на криптографски ключове, които теоретично са имунизирани срещу подслушване — значителна стъпка напред в сравнение с класическото криптиране. Глобалният натиск за квантово-сигурни комуникации се засилва, поради развиващата се заплаха от квантови компютри, които могат да направят текущите криптографски методи остарели.

През 2025 г. няколко страни и индустриални лидери ускоряват внедряването на мрежи за разпределение на квантови ключове (QKD) с протоколи, базирани на заплетеност, на челна позиция. Китай остава доминираща сила, демонстрирайки първия в света интерконтинентален квантово-сигурен видеозвонък и изграждайки 2000-километрова квантова комуникационна основа между Пекин и Шанхай. Китайското правителство, чрез такива организации като Китайската академия на науките, продължава да разширява както наземните, така и базираните на спътници квантови мрежи, с подкрепата на корпорацията за наука и индустрия на Китай.

В Европа инициативата на Европейската квантова комуникационна инфраструктура (EuroQCI) напредва бързо, с цел свързване на всички държави от ЕС с квантово-сигурни връзки до края на 2020-те. Ключови участници в индустрията като ID Quantique (Швейцария) и Toshiba Corporation (Япония/Великобритания) комерсиализират системи QKD, базирани на заплетеност, с пилотни внедрявания в метрополитни и трансгранични мрежи. ID Quantique е предоставила решения QKD за финансови институции и правителствени агенции, докато Toshiba Corporation е демонстрирала разпределение на заплетеност на разстояния от стотици километри с оптични влакна.

В Северна Америка Агенцията за напреднали изследователски проекти на отбраната (DARPA) и Националният институт по стандарти и технологии (NIST) финансират изследвания и пилотни проекти за интегриране на квантово-сигурни връзки в критичната инфраструктура. Фирми като Quantinuum (сливането на Honeywell Quantum Solutions и Cambridge Quantum) разработват компоненти и протоколи за квантови мрежи, с акцент върху съвместимостта и мащабируемостта.

В перспектива, следващите няколко години ще видят преход от експериментални и пилотни мрежи към ранни комерсиални внедрявания, особено в сектори с високи изисквания за сигурност като финанси, отбрана и правителство. Усилията за стандартизация, ръководени от организации като ETSI, се очакват да се ускорят, насърчавайки по-широка адаптация и съвместимост. Въпреки че остават технически предизвикателства — като разширяване на разпределението на заплетеност на по-дълги разстояния и интегриране на квантови мрежи с класическа инфраструктура — импулсът през 2025 г. сигнализира важен преход към практическа, базирана на заплетеност сигурна комуникация в глобален мащаб.

Технологичен преглед: Принципи на квантовата заплетеност и сигурна предаване на данни

Комуникациите, базирани на квантова заплетеност, използват уникалните свойства на квантовата механика за осигуряване на основополагащо сигурна предаване на данни. В центъра на тази технология стои феноменът на квантовата заплетеност, при който две или повече частици стават свързани по такъв начин, че състоянието на едната незабавно влияе на състоянието на другата, независимо от разстоянието между тях. Тази некласическа корелация формира основата на протоколите за разпределение на квантови ключове (QKD), които са проектирани да откриват всякакви опити за подслушване и да осигуряват конфиденциалността на предаваната информация.

През 2025 г. принципите на сигурните комуникации, базирани на заплетеност, активно се превеждат в практическите системи. Най-широко прилаганият протокол е версията на QKD, основана на заплетеност, например протокола на Екерта (E91), който използва заплетени фотонни двойки за генериране на споделени секретни ключове между отдалечени страни. Ако подслушвател се опита да прекъсне квантовия канал, заплетеността се нарушава и присъствието на намесата незабавно става откриваемо от легитимните потребители.

Съвременните напредъци позволиха генерирането и разпределението на заплетени фотони на все по-дълги разстояния. Например, Toshiba Corporation е демонстрирала QKD, основано на заплетеност, през метрополитни оптични мрежи, постигайки стабилни скорости на ключа, подходящи за реални приложения. Подобно на това, ID Quantique комерсиализира системи за QKD, основани на заплетеност, с фокус върху интеграцията с съществуващата телекомуникационна инфраструктура и поддръжка на правителствени и корпоративни внедрявания.

Квантовата комуникация, базирана на спътници, е друга граница, с организации като China Satellite Communications Co., Ltd. и Airbus, участващи в проекти за разпределение на заплетени фотони между наземни станции, разделени на хиляди километри. Тези усилия изградиха на успеха на сателита Мициус, който демонстрира разпределение на заплетеност на интерконтинентално ниво и сигурно видеоконферентно заседание, използвайки квантови ключове.

Изгледите за 2025 г. и следващите години са белязани от бърз напредък както в мащабируемостта, така и в устойчивостта на системите за сигурни комуникации на базата на заплетеност. Индустриални консорциуми и стандартизационни органи, включително Европейския институт за телекомуникационни стандарти (ETSI), работят за определяне на стандарти за съвместимост и сигурност за квантовите мрежи. С развитието на квантовите повторители и напреднали фотонни компоненти, внедрението на сигурни връзки, основани на заплетеност, се очаква да се разшири от пилотни проекти до по-широка комерсиална и правителствена адаптация, полагайки основите на глобална квантово-сигурна комуникационна инфраструктура.

Ключови участници в индустрията и стратегически партньорства (например, idquantique.com, toshiba.co.jp, qutools.com)

Комуникациите, базирани на квантова заплетеност, особено разпределението на квантови ключове (QKD), бързо напредват от лабораторните изследвания към реалното внедряване, движени от група иновационни компании и стратегически алианси. Към 2025 г. няколко ключови участници в индустрията формират пейзажа чрез иновации, комерсиализация и партньорства между различни сектори.

ID Quantique, със седалище в Швейцария, остава глобален лидер в квантовата сигурна криптография и системи QKD, основани на заплетеност. Портфолиото на компанията включва източници на заплетени фотони, QKD хардуер и квантови генератори на произволни числа, с внедрявания в критична инфраструктура и правителствени мрежи по света. В последните години ID Quantique е разширила сътрудничеството си с телекомуникационни оператори и интегратори, за да улесни внедряването на квантово-сигурни метрополитни и междуградски връзки, особено в Европа и Азия.

Toshiba Corporation от Япония е друг важен играч, използващ десетилетия опит в квантовата оптика и информационните технологии. Toshiba Corporation е демонстрирала QKD, основано на заплетеност, на рекордни разстояния в оптични влакна и активно комерсиализира платформата си QKD за интеграция със съществуващата телекомуникационна инфраструктура. Стратегическите партньорства на компанията с телекомуникационни доставчици и правителствени агенции в Великобритания, Япония и САЩ ускоряват внедряването на квантово-сигурни мрежи, с пилотни проекти, свързващи финансови институции и центрове за данни.

В Германия, Qutools GmbH специализира в източници на заплетени фотони и квантови измервателни устройства, предлагащи услуги за изследователски и търговски пазари. Qutools GmbH участва в редица консорциуми, финансирани от Европейския съюз, насочени към изграждане на мащабируеми тестови мрежи за квантова комуникация и стандартизиране на протоколи, основани на заплетеност за сигурна предаване на данни.

Други важни участници включват QuantumCTek в Китай, която е изиграла основна роля в разширението на най-голямата в света квантова комуникационна мрежа и QuTech в Нидерландия, изследователски институт и разработчик на технологии, който сътрудничи с индустрията за напредък в квантовата интернет инфраструктура. И двете, QuantumCTek и QuTech, са ангажирани в партньорства между множество страни, с цел разширяване на QKD, основано на заплетеност, извън метрополитните зони, цели за междуградски и дори международни квантови връзки.

В бъдеще, се очаква следващите години да видят засилено сътрудничество между тези ключови играчи, телекомуникационни оператори и държавни органи. Фокусът ще бъде върху съвместимостта, стандартизацията и мащабируемостта на мрежите за сигурна комуникация, основани на заплетеност, с цел достигане на надеждна, глобална квантово-сигурна свързаност до края на 2020-те години.

Текущ размер на пазара, сегментация и оценка за 2025 г.

Комуникациите, базирани на квантова заплетеност, подгрупа на квантовите комуникационни технологии, бързо преминават от изследователските лаборатории към ранно комерсиално внедряване. Към 2025 г. глобалният пазар за квантово-сигурни комуникации — обхващащ разпределение на квантови ключове (QKD) и протоколи, основани на заплетеност — остава етап на развитие, но преживява ускорен растеж поради нарастващите заплахи за киберсигурността и очакваното появяване на квантово компютри.

Настоящият размер на пазара на квантово-сигурни комуникации се оценява на ниски стотици милиони долари, със синдикирани прогнози за стабилни двуцифрени темпове на годишен растеж (CAGR) през следващите няколко години. Този растеж се движи от правителствени инфраструктурни проекти, пилотни внедрявания в финансовите услуги и интереса на телекомуникационния сектор от бъдещите сигурни предавания на данни. Пазарът е сегментиран по технологии (QKD, основано на заплетеност, дискретно променливи QKD, непрекъснато променливи QKD), крайни потребители (правителство, отбрана, банки и финанси, телекомуникации и критична инфраструктура) и география (Азиатско-тихоокеански регион, Европа, Северна Америка).

Азиатско-тихоокеанският регион, особено Китай, е лидер както в внедряването, така и в инвестициите. Китайската мрежа за наука и технологии (CSTNET) и China Telecom са внедрили квантови комуникационни мрежи на метрополитна и междуградска основа, като връзките, основани на заплетеност, формират основата на няколко пилотни проекта. В Европа, Deutsche Telekom AG и Telefónica активно участват в инициативи за квантова комуникационна инфраструктура, финансирани от ЕС, с цел установяване на паневропейски квантово-сигурни мрежи до края на 2020-те години. Северна Америка наблюдава значителна дейност от ID Quantique (Швейцария, с глобални операции), която предоставя QKD системи, основани на заплетеност, на правителствени и корпоративни клиенти, а Toshiba Corporation е демонстрирала QKD, основано на заплетеност, над метрополитни оптични мрежи.

До 2025 г. пазарът се характеризира с малко на брой високостойностни договори, предимно за пилотни и демонстрационни мрежи. Например, и ID Quantique, и Toshiba Corporation обявиха многомилионни споразумения с телекомуникационни оператори и правителствени агенции за внедряване на QKD системи, основани на заплетеност. Секторът на банковите услуги и финансите излиза на преден план като ранен приемател, който търси сигурност на междубанковите комуникации срещу бъдещи квантови заплахи.

В бъдеще се очаква пазарът да се разширява, тъй като стандартите напредват и съвместимостта се подобрява. Следващите няколко години вероятно ще видят увеличена интеграция на комуникации, основани на заплетеност, в съществуващите оптични мрежи, с акцент върху метрополитните и основни връзки. С намаляване на разходите и подобряване на производителността, по-широка бъдеща адаптация в критичната инфраструктура и търговския сектор е предвидена, позиционирайки комуникациите, основани на заплетеност, като основна технология за постквантовата ера.

Прогноза за растеж на пазара (2025–2030): CAGR, катализатори и бариери

Пазарът за комуникации, основани на квантова заплетеност, е готов за значителен растеж между 2025 и 2030 г., мотивиран от ескалиращите изисквания за киберсигурност, напредъка в квантовия хардуер и увеличените правителствени и корпоративни инвестиции. Индустриалният консенсус предвижда годишен темп на растеж (CAGR) в диапазона 30–40% за решенията за квантово-сигурна комуникация, с QKD и протоколи, основани на заплетеност, на челната позиция.

Ключови катализатори са нарастващата заплаха от квантово компютри към класическото криптиране, което подтиква критичната инфраструктура, отбранителния и финансовия сектор да търсят квантово-сигурни алтернативи. Правителствата в Азия, Европа и Северна Америка ускоряват националните квантови комуникационни мрежи. Например, China Telecom и China Telecom Global разширяват квантовата главна линия между Пекин и Шанхай, докато Deutsche Telekom и Orange провеждат пилотни QKD мрежи в Европа. В САЩ AT&T и IBM сътрудничат за тестови платформи за квантово-сигурна комуникация.

На технологичния фронт компании като Toshiba и ID Quantique комерсиализират системи QKD, основани на заплетеност, с нови демонстрации на квантови връзки на метрополитно и междуградско ниво. Quantinuum и Quantum Networks Solutions разработват интегрирани хардуерни и софтуерни платформи за квантова мрежа, с цел намаляване на сложността и разходите за внедряване.

Несмотря на оптимистичните прогнози, остават няколко бариери. Високата цена и техническата сложност на системите, основани на заплетеност, включително необходимостта от оптични влакна с много ниски загуби и квантови повторители, ограничава мащабното внедряване. Стандартите за съвместимост все още се развиват, с организации като Европейския институт за телекомуникационни стандарти и Международния съюз по телекомуникации, работещи върху рамки за интеграция на квантови мрежи. Освен това, недостигът на квалифицирани квантови инженери и начален етап на поддържащата инфраструктура представляват предизвикателства.

В бъдеще се очаква пазарът да премине от пилотни проекти към ранни комерсиални внедрявания до 2027–2028 г., особено в региони с добри публично-частни партньорства. С намаляване на разходите и напредъка на стандартите, комуникациите, основани на заплетеност, вероятно ще се превърнат в основополагаща част от архитектурите за следващо поколение в сигурността, особено за сектори с строги изисквания за конфиденциалност.

Съвременни пробиви: Хардуер, протоколи и интеграция на мрежи

Комуникациите, базирани на квантова заплетеност, са свидетели на значителни пробиви в хардуер, протоколи и интеграция на мрежи към 2025 г., отбелязвайки важен преход от лабораторни демонстрации към реални внедрения. Основният принцип — използването на заплетени фотонни двойки за възможност за разпределение на квантови ключове (QKD) и свръхсигурно предаване на данни — е вдъхновил вълна от иновации сред технологичните лидери и националните инициативи.

На фронта на хардуера, подобренията в източниците на заплетени фотони и фотонните детектори с единичен фотон са от ключово значение. Фирми като ID Quantique комерсиализират системи QKD, основани на заплетеност, интегрирайки компактен и високо скорости заплетенени фотонни източници с надеждни, ниския шум детектори. Тези системи вече се внедряват в метрополитни оптични мрежи, поддържайки ключови скорости и разстояния, които преди са били недостижими извън лабораторията. Подобно, Toshiba Corporation е демонстрирала QKD, основано на заплетеност, на стотици километри оптични влакна, използвайки собствения си протокол QKD с двойно поле, за да преодолее предизвикателствата на загуба и шум.

Развитието на протоколите също е ускори. Стандартизацията на протоколите QKD, основани на заплетеност, като E91 и независими от устройството QKD, активно се преследва от организации като Европейския институт за телекомуникационни стандарти (ETSI). Тези протоколи са проектирани да бъдат устойчиви както на класически, така и на квантови опити за хакване, осигурявайки дългосрочна сигурност. През 2024 и 2025 г. полевите тестове в Европа и Азия валидизираха съвместимостта на тези протоколи между различни производители в хардуера, което е ключова стъпка към глобални квантово-сигурни мрежи.

Интеграцията на мрежи бързо напредва, с няколко национални и трансгранични квантови мрежи, които сега включват връзки, основани на заплетеност. „Пекин-Шанхай квантова комуникационна основа“ на Китай, управлявана от Китайската мрежа за наука и технологии (CSTNET), се е разширила, за да включи възли, базирани на заплетеност, позволяващи сигурна комуникация между правителствени, финансови и енергийни сектори. В Европа, инициативата на Европейската квантова комуникационна инфраструктура (EuroQCI) пилотира QKD, основана на заплетеност, в основната си мрежа, целяща покритие на континента до края на 2020-те години.

В бъдеще, изгледите за 2025 г. и след това са белязани от мащабирането на сигурните комуникации, основани на заплетеност, от пилоти на ниво град до национални и международни мрежи. Интеграцията на квантови повторители, които в момента са в разработка от фирми като qutools GmbH, се очаква да разшири обхвата на QKD, основан на заплетеност, преодолявайки ограниченията на разстоянието на съществуващите оптични и безжични връзки. Като хардуерът зрее и стандартите се утвърдяват, комуникациите, основани на заплетеност, са готови да станат основен компонент на критичната инфраструктура в ерата на квантовата технология.

Регулаторна среда и международни стандарти (например, ieee.org, itu.int)

Регулаторната среда и международните стандарти за комуникации, основани на квантова заплетеност, бързо се развиват, тъй като правителствата и заинтересованите страни в индустрията осъзнават трансформативния потенциал и уникалните предизвикателства на сигурността на квантовите технологии. През 2025 г. фокусът е върху установяването на взаимосвързани рамки, технически стандарти и насоки за политика, които да улеснят внедряването на квантово-сигурни мрежи, докато се осигурява глобална съвместимост и доверие.

Международният съюз по телекомуникации (ITU) поема водеща роля в координирането на глобалните усилия за стандартизация. Неговият сектор за стандартизация на телекомуникациите (ITU-T) Проучвателна група 13 и Проучвателна група 17 активно разработват препоръки за мрежи за разпределение на квантови ключове (QKD), включително тези, използващи квантова заплетеност. Тези препоръки адресират мрежовата архитектура, изискванията за сигурност и съвместимостта, с цел да се хомогенизират подходите между държавите членки. През 2024 г. ITU публикува редица технически спецификации за QKD, а по-нататъшни актуализации се очакват през 2025 г., за да отразят напредъка в протоколите, основани на заплетеност.

Институтът на електрическите и електронни инженери (IEEE) също играе важна роля в оформянето на техническия ландшафт. Квантовата инициатива на IEEE, чрез работни групи, като P1913 (Комуникация с квантова софтуерна дефиниция), разработва стандарти за интерфейси за квантова комуникация, включително тези, свързани с системи, основани на заплетеност. Тези стандарти са проектирани да осигурят съвместимост между квантовата и класическата мрежова инфраструктура, което е критично изискване за реално внедряване.

На национално ниво регулаторните органи в Съединените щати, Европейския съюз, Китай и Япония активно финансират пилотни проекти и тестови центрове, за да информират бъдещата политика. Например, квантовата флагшип инициатива на Европейския съюз си сътрудничи с организации за стандартизация, за да определи критерии за сигурност и сертификация за квантови мрежи, с особено внимание на комуникационните връзки, основани на заплетеност. Подобно, Националният институт по стандарти и технологии на САЩ (NIST) работи с индустрията и академичните среди, за да оцени последствията за сигурността от квантовата заплетеност и да разработи насоки за безопасна интеграция в критичната инфраструктура.

В бъдеще, следващите няколко години ще видят засилено координиране между международните органи за стандартизация, националните регулатори и индустриалните консорциуми. Целта е да се установи надеждна регулаторна рамка, която да адресира не само техническата съвместимост, но и въпроси като конфиденциалност, контрол на износа и трансфер на данни през граница, уникални за комуникации, основани на квантова заплетеност. Докато комерсиалното внедряване започва да се разширява, спазването на тези нововъзникващи стандарти ще бъде от съществено значение за осигуряването на доверие, сигурност и глобална съвместимост в квантово-сигурните мрежи.

Казуси за внедряване: Телеком, финанси и правителствени приложения

Комуникациите, базирани на квантова заплетеност, особено разпределението на квантови ключове (QKD), преминават от лабораторни демонстрации към реални внедрения в секторите на телекомуникациите, финансите и правителството. През 2025 г. няколко значителни примера илюстрират както обещанията, така и предизвикателствата на тази технология.

В сектора на телекомуникациите, Telefónica и BT Group са на преден план в интеграцията на QKD, основано на заплетеност, в метрополитни оптични мрежи. Telefónica, в партньорство с европейски квантови консорциуми, проведе пилотни проекти за QKD, основано на заплетеност, между центрове за данни в Мадрид, демонстрирайки сигурни видеоконферентни връзки и предаване на данни на разстояния над 50 км. По подобен начин, BT Group, в сътрудничество с Националната програма за квантови технологии на Великобритания, внедри QKD, основано на заплетеност, в основната си мрежа, свързвайки изследователски институции и финансови центрове в Лондон. Тези внедрения показват, че QKD, основано на заплетеност, може да бъде интегрирано със съществуващата оптична инфраструктура, въпреки че предизвикателствата остават за мащабиране на дълги разстояния и високи битови скорости.

В сектора на финансите, Промишлено-търговската банка на Китай (ICBC) внедри QKD, основано на заплетеност, за защита на междуфилиалните комуникации в Пекин и Шанхай. Това внедряване, подкрепено от местни квантови технологични доставчици, позволи на банката да защити чувствителни данни за транзакции срещу каквито и да било кибер заплахи. Системата функционира непрекъснато от края на 2024 г., с производствени показатели, които показват стабилни скорости на ключа и ниски нива на грешки, дори по време на интензивни периоди на транзакции. Успехът на този проект подтикна и други големи китайски банки да започнат подобни пилоти, сигнализирайки по-широката промяна на индустрията към квантово-сигурни финансови мрежи.

Правителствените приложения също напредват бързо. Европейската космическа агенция (ESA) води инициативата EuroQCI (Европейска квантова комуникационна инфраструктура), която включва внедряване на QKD, основано на заплетеност, между правителствени министерства и оператори на критична инфраструктура. През 2025 г. ESA докладва за успешни полеви тестове на разпределение на заплетеност от спътник до земя, позволявайки сигурни трансгранични комуникации между държавите членки. Междувременно, Националният институт по информация и комуникационни технологии (NICT) в Япония демонстрира QKD, основано на заплетеност, за сигурен обмен на данни в правителството, с планове за разширяване до национално покритие до 2027 г.

В бъдеще, тези казуси показват, че комуникациите, основани на заплетеност, ще станат все по-интегрална част от критичната инфраструктура. Очаква се текущите подобрения в източниците на заплетени фотони, квантовите повторители и интеграцията на мрежи да насърчат по-широка адаптация, с комерсиални внедрявания на мащаб през следващите няколко години.

Конкурентна среда и иновационна верига

Конкурентната среда за комуникации, основани на квантова заплетеност, през 2025 г. се характеризира с бързи технологични напредъци, нарастващи публични и частни инвестиции и нарастващ брой пилотни внедрявания. Полето е доминирано от смес от утвърдени технологични гиганти, специализирани стартиращи компании и национални изследователски инициативи, всички те състезаващи се да установят лидерство в квантово-сигурните мрежи.

Сред най-изявените играчи, IBM продължава да разширява своето квантово изследване, фокусирайки се както върху хардуера, така и софтуера за квантови комуникационни мрежи. Усилията на IBM включват разработването на квантови повторители и протоколи за разпределение на заплетеност, които са от съществено значение за мащабиране на QKD на дълги разстояния. Подобно на това, Toshiba е направила значителни стъпки, с QKD системи, основаващи се на заплетеност, вече внедрени в няколко търговски и правителствени пилотни проекта. Решенията на Toshiba за QKD, основани на заплетеност, се тестват за интеграция в съществуващата оптична инфраструктура, целяща съвместимост с глобалните телекомуникационни стандарти.

В Китай, Huawei инвестира сериозно в изследвания на квантова комуникация, сътрудничейки си с академични институции и правителствени агенции за разработване на мрежи за сигурна комуникация, основани на заплетеност. Работата на Huawei включва изграждането на метрополитни и междуградски квантови мрежи, използвайки заплетеност и квантови повторители за разширяване на сигурните връзки. Междувременно, Baidu и Alibaba Group също са активни в квантовите изследвания, като DAMO Academy на Alibaba се фокусира върху квантовата криптография и сигурността на мрежите.

Конкурентният ландшафт в Европа е оформен от сътруднически инициативи като Европейската квантова комуникационна инфраструктура (EuroQCI), която събира национални изследователски лаборатории, телекомуникационни оператори и технологични фирми. Компаниите като Siemens и Atos допринасят за разработването на квантово-сигурни комуникационни протоколи и хардуер, като Atos предлага платформи за квантова симулация и решения за киберсигурност, насочени към системи, основани на заплетеност.

Стартиращите компании изиграват важна роля в иновациите. ID Quantique (Швейцария) е пионер в търговските QKD системи, включително решения, основани на заплетеност, и активно участва в пилотни проекти на международни квантови мрежи. Quantinuum (сливането на Honeywell Quantum Solutions и Cambridge Quantum) разработва интегрирани платформи за квантова комуникация и изчисление, с фокус върху сигурността от край до край.

В бъдеще, иновационната верига се очаква да предостави напредъци в квантовите повторители, разпределението на заплетеност от спътници и интеграцията на хибридни класически и квантови мрежи. Следващите няколко години вероятно ще видят първите комерсиални услуги за сигурна комуникация, основани на заплетеност, благодарение на продължаващото НИРД, усилията за стандартизация и нарастващото търсене на квантово-устойчиви решения за киберсигурност.

Бъдеща перспектива: Комерсиализация, мащабируемост и дългосрочно въздействие

Комуникациите, основани на квантова заплетеност, често реализирани чрез разпределение на квантови ключове (QKD), са готови за значителни напредъци в комерсиализацията, мащабируемостта и дългосрочното въздействие през 2025 г. и в следващите години. Полето преминава от лабораторни демонстрации към ранни комерсиални внедрения, движени от нарастващите изисквания за киберсигурност и развитието на квантовите технологии.

Няколко водещи компании са на предната линия на този преход. Toshiba Corporation е пионер в QKD, основано на заплетеност, с успешни полеви тестове над метрополитни оптични мрежи и пускането на търговски системи QKD, насочени към финансови институции и правителствени агенции. ID Quantique, със седалище в Швейцария, продължава да разширява портфолиото си от продукти за QKD, основани на заплетеност, като сътрудничи с телекомуникационни оператори за интегриране на квантовата сигурност в съществуващата инфраструктура. В Китай Китайската мрежа за наука и технологии (CSTNET) и нейните партньори внедриха най-голямата в света квантова комуникационна основа, Пекин-Шанхай Квантова комуникационна линия, която използва протоколи, основани на заплетеност, за свръхсигурно предаване на данни.

Мащабируемостта остава основно предизвикателство, особено за разширяване на QKD, основана на заплетеност, извън метрополитните зони. Текущи работи, насочени към разработване на квантови повторители и разпределение на заплетеност от спътници, продължават. Европейската космическа агенция (ESA) и Airbus сътрудничат по квантови спътникови мисии, за да позволят глобално разпределение на заплетеност, докато QuantumCTek в Китай напредва в интеграцията на QKD на сушата и от спътници. Тези инициативи вероятно ще доведат до пилотни мрежи и комерсиални услуги в следващите няколко години, като първите междуконтинентални връзки QKD, основани на заплетеност, се очакват до края на 2020-те години.

Комерсиализацията се ускорява, тъй като правителствата и операторите на критична инфраструктура осъзнават необходимостта от квантово-сигурни комуникации. Инициативата EuroQCI на Европейския съюз, която включва партньори като Deutsche Telekom и Orange, цели внедряване на паневропейска квантова комуникационна инфраструктура, като QKD, основано на заплетеност, е основен компонент. В САЩ, AT&T и Verizon изследват пилотни проекти за квантово-сигурни мрежи, сигнализирайки за растящ интерес от страна на индустрията.

В перспектива, дългосрочното въздействие на комуникациите, основани на заплетеност, ще бъде значително. Като квантовите мрежи се разширяват и разходите намаляват, QKD, основана на заплетеност, може да стане стандарт за защита на чувствителни данни в финансовите, отбранителните и критични инфраструктури. Конвергенцията на наземни оптични мрежи, спътникови и интегрирани фотонни технологии ще подобри допълнително мащабируемостта и достъпността, позиционирайки квантовата заплетеност като основополагающа технология за сигурната цифрова икономика на бъдещето.

Източници и референции

• Китайската академия на науките
• ID Quantique
• Toshiba Corporation
• Агенция за напреднали изследователски проекти на отбраната (DARPA)
• Национален институт по стандарти и технологии (NIST)
• Quantinuum
• Toshiba Corporation
• Airbus
• ID Quantique
• Qutools GmbH
• QuTech
• Китайската мрежа за наука и технологии (CSTNET)
• Telefónica
• China Telecom Global
• Orange
• AT&T
• IBM
• Международен съюз по телекомуникации
• qutools GmbH
• Институт на електрическите и електронни инженери (IEEE)
• BT Group
• Промишлено-търговска банка на Китай (ICBC)
• Европейска космическа агенция (ESA)
• Национален институт по информация и комуникационни технологии (NICT)
• IBM
• Baidu
• Alibaba Group
• Siemens
• Atos
• Quantinuum
• Verizon