Chinas Stromsystem ist deutlich leistungsfähiger als die Stromsysteme der Vereinigten Staaten, Indiens, Russlands und Japans zusammen. Es wird einfach unmöglich, einen solchen Park halbmanuell zu verwalten, insbesondere nachdem so instabile Stromquellen wie Solar- und Windparks an Verteilnetze angeschlossen sind. Der Übergang zur Computersteuerung birgt die Gefahr von Hacking und von Menschen verursachten Katastrophen. Die Quantenverschlüsselung verspricht Abhilfe.
Bereits 2016 startete China einen Satelliten in die Umlaufbahn, um Quantenkrypto-Sicherheitstechnologien zu testen. Der Satellitenkanal scheint eine kostengünstige Lösung zu sein, um kryptografische Schlüssel mittels Quantenverteilung über große Entfernungen zu übertragen. Es ist viel billiger und wartungsfreundlicher als der Bau von tausend Kilometer langen Glasfaserstrecken mit ultrasicheren Knoten für die Weiterleitung der Quantenschlüsselverteilung, und heute müssen solche Knoten alle 60-70 km erstellt werden. Satellitenkommunikationsleitungen dieser Art haben ihre eigenen Probleme - Bewölkung, Sonne und kleine Fenster für die Übertragung beim Überfliegen der gewünschten Gebiete. Doch für eine schnelle Lösung des Schlüsselproblems gibt es keine Alternativen zu Satellitenübertragungsleitungen.
Der Schlüssel wird in Informationen übertragen, die in den Quantenzuständen einzelner Photonen verschlüsselt sind. Das Abfangen solcher Photonen erzeugt den sogenannten Beobachtereffekt, der die Quantenzustände der abgefangenen Photonen sofort ändert und das Abfangen signalisiert. Dadurch wird der Schlüssel sofort kompromittiert, und seine Übertragung beginnt von neuem und wird fortgesetzt, bis der Schlüssel ohne Anzeichen einer Störung von außen übertragen wird.
Das Abfangen und Entschlüsseln von Steuerbefehlen für das Stromnetz ist mit Hacking und der Möglichkeit eines Zusammenbruchs des Stromnetzes mit allen sich daraus ergebenden Konsequenzen verbunden. Mit Quanten-Kommunikationsleitungen können Sie Schlüssel zuverlässig verschlüsseln und übertragen, was bedeutet, dass sie Steuerbefehle, die über konventionelle Kommunikationsleitungen übertragen werden, vollständig schützen.
Ein groß angelegter Test der Satelliten-Quantenkommunikationsverbindung in China wurde im Frühjahr dieses Jahres in Form einer Trainingsüberwachung der Kontrolle des Verteilnetzes der Provinz Fujian im Südosten Chinas durch die Zentrale in Peking durchgeführt. Diese Provinz grenzt an Taiwan, so dass sie im Falle eines Konflikts Gefahr läuft, getroffen zu werden, einschließlich der Gefahr eines Versuchs, ihr Machtsystem zu kollabieren. Der Satellit der Quantenkommunikationsleitung schützte den Befehlsaustausch zwischen Zentrum und Provinz und bewies damit die Wirksamkeit der Lösung.
China und andere hochentwickelte wissenschaftliche Länder verlassen sich zwar nicht nur auf die Satellitenkommunikation, sondern bauen auch terrestrische Infrastrukturen für die Verteilung von Quantenschlüsseln auf. Solche Leitungen haben viele Aufgaben – von der Übertragung geschützter Informationen bis hin zum Management von Transport- und anderen Systemen. Die Vorteile dieser Technologie sind bereits vorhanden und tragen Früchte. Das ist die Zukunft, die bereits angekommen ist.
2021-12-11 16:08:03
Autor: Vitalii Babkin