Česká republika v následujících letech zprovozní národní kvantovou komunikační síť napojenou na celoevropský systém. Projekt, který vyjde na stovky milionů korun zejména z evropských peněz, by měl zajistit vysoce bezpečnou komunikaci navazující na běžné telekomunikační a datové sítě. Kvantová síť umožní přenášet informace tak, aby byly odolné i proti dešifrovacím možnostem budoucích kvantových počítačů. Těžit z toho budou bezpečnostní složky, ministerstva, vysoké školy a další organizace.
Telefonní hovory, datové zprávy, soubory a další digitální obsah se běžně šifrují pomocí různých algoritmů. Dnešním počítačům by prolomení těchto šifer zabralo dlouhé roky, proto se zatím dají považovat za bezpečné. Ve světě ale akceleruje rozvoj kvantových počítačů. Ty jsou v určitých typech výpočtů mnohonásobně rychlejší než standardní stroje, takže pro ně běžné šifry nebudou problémem. Státy a jejich bezpečnostní složky proto celý obor řadí mezi klíčové priority.
Kvantové počítače pro EU
Také Evropská unie rozjela několik kvantových aktivit. Chystá se například pořídit šestici kvantových počítačů, přičemž jeden z nich za 170 milionů korun obdrží české národní superpočítačové centrum v Ostravě IT4Innovations. Evropská komise už vypsala veřejnou soutěž na dodavatele. „Kvantový počítač bude pracovat v tandemu s běžným superpočítačem, takže zvládneme dělat hybridní výpočty,“ shrnul ředitel IT4Innovations Vít Vondrák.
Druhou důležitou akcí EU je vybudování kvantové sítě označované jako EuroQCI. Ta by měla komunikovat jak pomocí optických kabelů uložených v zemi, tak prostřednictvím satelitů. Každý členský stát si vybuduje vlastní síť a vše se následně spojí do jednoho celku.
EuroQCI má v první fázi sloužit pro distribuci takzvaných kvantových klíčů (QKD). Právě ty slouží k vysoce zabezpečené šifrované komunikaci. QKD generuje náhodné klíče mezi dvěma komunikujícími stranami a kóduje je do kvantových stavů fotonů. Tento způsob šifrování tedy není postavený na dnes běžné matematické, ale na fyzikální podstatě.
Vypsané dotace
Národní úřad pro kybernetickou a informační bezpečnost před pár dny vypsal dotační výzvu pro zájemce, kteří se budou chtít na budování národní kvantové sítě podílet. První pokusy o přenos kvantových klíčů už se na našem území podařily. Vysoké učení technické v Brně například realizovalo mezifakultní spoj na délku sedm a půl kilometru. Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava zase zvládla přenos mezi Ostravou a polským Těšínem na vzdálenost 75 kilometrů.
V náročném prostředí nedávno uspěl japonský gigant Toshiba, který společně se švýcarskou firmou IDQ patří mezi hlavní výrobce zařízení pro přenos kvantových klíčů. Japoncům se ve spolupráci s ČVUT, CyberSecurity Hubem při Masarykově univerzitě a se Správou železnic podařilo kvantově komunikovat na 46kilometrové trase podél vlakových kolejí mezi Smíchovem a Berounem.
„Optické vlákno vedle kolejové trati je vystaveno více vibracím, což má negativní dopad na jednotlivé fotony. Výsledek testu ukazuje, že se vyšší chybovost objevuje, ale přesto se dosáhlo skvělých výsledků,“ zhodnotil zkoušku Michal Křelina, odborník na kvantové technologie spolupracující s Agenturou EU pro kosmický program (EUSPA).
„Je to revoluční technologie a její nasazení je velmi pravděpodobné,“ uvedl ředitel IT ve Správě železnic David Miklas s tím, že současné kryptografické metody mohou být s ohledem na rozvoj kvantové výpočetní techniky brzy zastaralé. Proto je podle něj nutné zajistit, aby národní infrastruktura byla kvantově bezpečná.
