Nairi Quantum — новая компания и новое направление.

Квантовая связь — новинка не только для Армении, но и для всего мира.

Michel Kulhandjian, научный сотрудник Университета Райса в Хьюстоне (Техас), уже несколько лет подряд приезжает летом в EC, каждый раз обдумывая, как привнести в Армению новую область — «квантовую связь». На этот раз он нашёл решение и уже собрал первоначальную команду.

Его статья рассказывает эту историю.

Каждое сообщение, которое вы отправляете сегодня, — банковский перевод, личная записка, государственная тайна — защищено математикой. Мы полагаемся на то, что некоторые задачи слишком трудны, чтобы компьютеры могли решить их быстро. Но у этого доверия есть срок годности: мощные квантовые компьютеры, которые сейчас разрабатываются по всему миру, однажды будут легко решать эти задачи, и значительная часть сегодняшнего шифрования перестанет быть надёжной. Это не научная фантастика — правительства и компании уже готовятся к этому.

Есть особая срочность, которую многие не осознают. Противник может записать зашифрованные данные сегодня и просто хранить их, ожидая дня, когда квантовый компьютер сможет их взломать, — эта стратегия известна как «собери сейчас, расшифруй потом» (harvest now, decrypt later).

Конфиденциальная информация, отправленная в этом году, возможно, уже лежит в каком-то архиве и ждёт. Вот почему к переходу на квантово-безопасную связь относятся серьёзно уже сейчас, за годы до появления больших квантовых компьютеров.

Квантовая связь — один из ответов. Вместо того чтобы защищать сообщение математикой, она защищает его законами физики.

Как это работает

Идея восхитительно проста. Информация переносится отдельными частицами света — фотонами. Законы квантовой механики гласят, что нельзя измерить или скопировать одиночный фотон, не потревожив его. Представьте сообщение, написанное на мыльном пузыре: как только кто-то касается его, чтобы посмотреть, он лопается, и об этом узнают и отправитель, и получатель. Одиночный фотон ведёт себя во многом так же. Это свойство природы — «очевидность вмешательства» — и делает защиту столь мощной: она не предполагает, что перехватчик слаб или что математика трудна; она опирается на физику, которую невозможно обмануть.

Квантовая связь в трёх идеях

Запрет клонирования. Невозможно скопировать неизвестное квантовое состояние. Фотон, несущий информацию, нельзя тайно продублировать, поэтому перехватчик не может незаметно снять копию сообщения.

Запутанность. Два фотона могут быть связаны так, что измерение одного мгновенно раскрывает состояние другого, как бы далеко они ни находились, — уникальный квантовый ресурс для корреляции и безопасности.

QSDC. Quantum Secure Direct Communication — квантовая защищённая прямая связь: передача самого сообщения по квантовому каналу без предварительного обмена отдельным ключом. Это рубеж, который мы выбрали.

Самая известная форма квантовой связи — квантовое распределение ключей (QKD), которое использует эти принципы для передачи секретного ключа, защищающего затем обычное сообщение. Наш фокус идёт на шаг дальше — квантовая защищённая прямая связь (QSDC), при которой само сообщение передаётся по квантовому каналу и отдельный ключ не нужен. Это более молодой и более требовательный рубеж, где работает лишь горстка групп в мире, — а до сих пор в нашем регионе не было ни одной.

Где находится мир

Область быстро развивается. Китай продемонстрировал квантово-защищённые линии связи на сотни километров оптоволокна и даже через спутник; Европа и США вкладывают значительные средства в национальные квантовые программы. Однако число групп, работающих на рубеже прямой связи, остаётся небольшим, а на Кавказе и в нашем окружении пока нет никого. Именно этот пробел и есть возможность.

Почему это важно

Защищённая связь — основа современного общества: от неё зависят банковское дело, здравоохранение, государственное управление, оборона и критическая инфраструктура. По мере развития квантовых компьютеров учреждения, не способные защитить свои данные, окажутся уязвимыми. Квантовая связь предлагает защиту, которая не зависит от предположений о вычислительной мощности противника; её безопасность коренится в законах природы. Страны и учреждения, которые рано создадут эту возможность, получат долговременное преимущество — в безопасности, в промышленности и в положении.

Армения всё больше инвестирует в передовые технологии — в искусственный интеллект, в вычисления, в инфраструктуру современной цифровой экономики. По мере роста этого цифрового будущего растёт и потребность его защищать. Квантовая связь — часть этого ответа, уровень безопасности для тех самых технологий, которые строит Армения.

Наши планы

В Nairi Quantum мы создаём эту возможность шаг за шагом — так, как строится хорошая инженерия. Мы начинаем с программно-определяемого радио (SDR) и моделирования — знакомых, доступных инструментов, уже используемых по всему Engineering City, — чтобы изучить протоколы, смоделировать физику и продемонстрировать логику связи. Далее мы переходим к реальным экспериментам с одиночными фотонами вместе с партнёрами из растущего сообщества квантовой оптики Армении. Со временем мы стремимся к линиям связи на основе запутанности — самой передовой форме. Каждый этап — ступень лестницы: сначала небольшая и доступная, растущая по мере роста наших людей и наших результатов. По пути мы публикуемся, создаём испытательный стенд и обучаем.

Команда Nairi Quantum в Engineering City, Ереван. Слева направо: Aram Salatian, Nathalie Jouljian, Michel Kulhandjian, Martin Pinamyan и Andranik Aghajanyan.

Наша команда

Всё это возможно благодаря команде. Nairi Quantum объединяет молодых армянских инженеров и исследователей — одни здесь, в Ереване, другие участвуют удалённо из разных уголков диаспоры, — сочетая обработку сигналов, программно-определяемое радио и общее стремление освоить область, в которой никто из нас не родился. Нас направляют консультанты международного уровня, и мы с благодарностью размещаемся в Engineering City при поддержке NI-Armenia. Лаборатория — это не только место для исследований; это место для роста — чтобы публиковаться, учиться у наставников мирового уровня и выстраивать связи с мировым исследовательским сообществом.

Как это помогает Армении

По сути, всё это об Армении. Создание первой в стране и регионе лаборатории квантовой связи решает сразу несколько задач.

Оно создаёт новую высокотехнологичную возможность на армянской земле — связанную с национальной безопасностью и цифровым суверенитетом. Оно готовит поколение армянских инженеров в одной из самых передовых областей мира, давая талантливой молодёжи причину строить карьеру здесь и связывать этот талант с миром, а не только уезжать. Оно открывает двери для международного сотрудничества, исследовательских грантов и партнёрств, отдача от которых возвращается в Армению. Оно несёт реальный экономический потенциал — передовая возможность сегодня может завтра стать компанией и отраслью. И оно укрепляет экосистему Engineering City, добавляя научный рубеж сообществу, уже известному своей инженерией.

И, пожалуй, самое главное — оно наносит Армению на карту новой области, где важно быть первыми и где небольшая целеустремлённая страна может действительно вести, а не следовать.

Великие дела часто начинаются с малого и тихо. У каждой области есть свой «первый свет» — момент, когда прибор впервые видит. Мы верим, что Армения может быть частью квантового будущего не как зритель, а как участник. Эта работа началась здесь, в Engineering City, — и мы тепло приглашаем сообщество следить за ней и присоединиться к ней.