ТУСУР делает упор на квантовых технологиях в обучении инженеров оптической связи

Новая программа основана на базе существовавшего ранее направления «Оптические системы и сети связи» и подготавливает высококвалифицированных специалистов, способных проектировать и разрабатывать системы, использующие оптоволокно для передачи данных, а квантовые технологии для их защиты.

Системы оптической связи внедрены по всему миру, обеспечивая соединение как магистральных маршрутов, так и являясь «последней милей» для абонента — когда волокно заводится непосредственно в квартиру/дом/офис.

«Сегодня высокоскоростная передача данных стала обыденностью: мы можем скачивать видео в высоком качестве за считанные секунды, смотреть прямые трансляции и общаться по видеосвязи, — отметил доцент кафедры СВЧиКР Антон Перин. — Хотя еще лет 15-20 назад это казалось чем-то невообразимым. А современные тенденции технологического развития показывают, что тот, кто владеет информацией, управляет миром. Сегодня в сфере военно-промышленного комплекса, государственной связи, банковского дела акцент делается на защиту передаваемой информации».

Системы оптической связи с применением решений на основе квантового распределения ключа теоретически позволяют сделать передачу данных не поддающейся взлому. Новое направление – «Квантовые и оптические системы связи» – призвано готовить специалистов, способных разрабатывать и проектировать оптические системы связи, защищенные с помощью систем квантового шифрования.

«Наиболее распространенной технологией шифрования данных сегодня является использование квантового распределения ключей, — пояснил Антон Перин. — Принцип квантового распределения ключа (КРК) основан на использовании квантовых свойств частиц, в частности фотонов, для безопасной передачи шифровальных ключей между двумя сторонами (обычно называемыми Алиса и Боб). Основная идея заключается в том, что любые попытки перехвата или измерения квантовых состояний фотонов нарушают их состояние, что позволяет сторонам обнаружить вмешательство. Таким образом, квантовое распределение ключа предлагает высокий уровень безопасности, поскольку любое вмешательство в процесс передачи ключа будет немедленно обнаружено. Это делает КРК особенно привлекательным для использования в областях, требующих высокой степени защиты данных».

В рамках новой образовательной программы были пересмотрены учебные планы. Студенты по-прежнему будут изучать такие специализированные дисциплины, как «Основы физической и квантовой оптики», «Основы волоконной оптики», «Проектирование, строительство, эксплуатация волоконно-оптических линий связи», но к этому перечню добавлены курсы по «Основам квантовых коммуникаций» и «Основам квантовых вычислений». Содержание других дисциплин было актуализировано с учетом современных достижений науки и техники.

«Основными работодателями наших выпускников являются компании, осуществляющие проектирование и разработку волоконно-оптических систем связи — добавил Антон Перин. — В их число входят, например, такие как «Ростелеком» и «Газпром Трансгаз Томск». Их отделы проектирования и разработки систем связи почти полностью укомплектованы нашими выпускниками».

ТУСУР является одним из ведущих вузов в России в области квантовых технологий. В сотрудничестве с московской компанией «ИнфоТеКС» университет планирует создать квантовую сеть Большого университета Томска для обеспечения безопасного документооборота и подготовки кадров в области информационной и кибербезопасности. В дальнейшем этот опыт будет распространяться по городам Сибири и Дальнего Востока.

В 2023 году ТУСУР совместно с ОАО «РЖД» и АНО «Центр обеспечения цифровой трансформации» участвовал в пилотном проекте по созданию национальной сети подготовки и независимой оценки кадров в области квантовых коммуникаций. В рамках проекта университет разработал фонд оценочных средств квалификации «Специалист по квантовым коммуникациям» на базе первого в стране учебно-исследовательского стенда по квантовой криптографии.