Австралійські вчені створили квантовий пристрій для захисту супутникових сигналів від підробки

Австралійська державна наукова організація CSIRO розробила портативний квантовий джерело світла, здатний захистити системи точної синхронізації часу від навмисних перешкод і атак на супутникові навігаційні мережі. Пристрій генерує пари заплутаних фотонів, що утворюють захищений канал передачі часового сигналу між Землею та супутниками.

Сучасна цивільна та військова інфраструктура критично залежить від точних часових сигналів, які надсилають супутникові навігаційні системи — GNSS. Банківські мережі, авіація, морські перевезення, транспорт і служби екстреної допомоги використовують ці сигнали для синхронізації. Найвідоміша з таких систем — GPS, проте вона є лише однією з кількох глобальних навігаційних мереж, кожна з яких обладнана атомними годинниками.

Головна вразливість GNSS полягає в тому, що її сигнали дедалі частіше стають об’єктами цілеспрямованого придушення або підміни. В умовах збройних конфліктів порушення супутникової навігації може дестабілізувати операції в повітряній, наземній, морській, кіберпросторовій і космічній сферах. Так зване «спуфінгування» — генерування фальшивих навігаційних сигналів — здатне непомітно дезорієнтувати цілі системи.

Проєкт реалізується в межах квантової програми під керівництвом австралійської групи оборонної науки та технологій. Перед командою стояло завдання створити два високопотокові джерела заплутаних фотонів, придатні не лише для лабораторного використання, а й для роботи в реальних умовах.

Розроблений CSIRO Quan­tum Light Source є компактним і переносним. Він виробляє пари заплутаних фотонів, які зберігають квантовий зв’язок на великих відстанях: один фотон залишається на Землі, інший передається на супутник за сотні кілометрів. Попри відстань, частинки залишаються взаємопов’язаними, що й забезпечує захищений канал передачі даних і часу.

Ключова перевага квантової заплутаності для такого застосування — надчутливість до втручання. Будь-яка спроба перехопити або змінити сигнал миттєво змінює квантовий стан фотонів, і система фіксує факт стороннього впливу. Це унеможливлює непомічену підміну навігаційного сигналу та робить технологію стійкою до спуфінгу.

Хоча проєкт розроблявся насамперед з огляду на оборонні потреби, квантова синхронізація часу має широкий цивільний потенціал. Телекомунікаційні мережі, енергетика, фінансові сервіси та транспортна інфраструктура — усі ці галузі вразливі до збоїв супутникових сигналів і можуть скористатися новою технологією для підвищення надійності.