Polska zbuduje pierwszą mobilną stację naziemną do kwantowej łączności z satelitami, wzmacniając bezpieczeństwo cyfrowe i integrację z europejską siecią EuroQCI.
- Konsorcjum pod przewodnictwem NASK zbuduje mobilną optyczną stację naziemną do kwantowej dystrybucji kluczy szyfrujących (QKD).
- Stacja umożliwi łączność z europejskimi satelitami, w tym z Eagle-1, pierwszym satelitą QKD w Europie.
- Projekt PIONIER-Q-SAT połączy polską sieć PIONIER-Q z europejskim systemem EuroQCI.
- Inwestycja o wartości 9,9 mln euro rozpocznie się w 2026 r. i potrwa do połowy 2029 r.
- Projekt zwiększy odporność infrastruktury krytycznej na awarie i cyberataki, także w skali całej UE.
Międzynarodowe konsorcjum, którego liderem jest NASK, planuje budowę optycznej stacji naziemnej umożliwiającej kwantowe ustalanie klucza z europejskimi satelitami. Informację o realizacji tego przedsięwzięcia przekazali w poniedziałek przedstawiciele NASK. Projekt nosi nazwę PIONIER-Q-SAT i zakłada stworzenie infrastruktury pozwalającej na prowadzenie łączności satelitarnej z wykorzystaniem technologii kwantowych.
W ramach projektu ma powstać pierwsza w Polsce mobilna optyczna stacja naziemna. Jej zadaniem będzie komunikacja z satelitami wyposażonymi w systemy umożliwiające tworzenie i przekazywanie wyjątkowo bezpiecznych kluczy szyfrujących. Stacja będzie mogła być przemieszczana i wykorzystywana do testów oraz badań łączności kwantowej realizowanej z orbity.
Technologia, która ma być wykorzystywana w projekcie, to QKD, czyli kwantowa dystrybucja klucza. Jest to metoda przesyłania jednorazowych, tajnych kluczy służących do szyfrowania danych. Jej działanie opiera się na prawach fizyki kwantowej, a nie na złożoności matematycznej algorytmów, jak w przypadku klasycznych systemów kryptograficznych.
Istotną cechą QKD jest to, że każda próba podsłuchu lub przechwycenia przesyłanego klucza pozostawia ślad w samym procesie jego tworzenia. Odbiorca i nadawca mogą dzięki temu stwierdzić, czy dany klucz został naruszony i czy nadaje się do użycia przy szyfrowaniu poufnych informacji. Klucze, wobec których wykryto ingerencję, nie są wykorzystywane do dalszej komunikacji.
Planowana stacja naziemna ma umożliwić testowanie i rozwój tego typu rozwiązań w połączeniu z europejskimi satelitami, co pozwoli na sprawdzenie praktycznego działania kwantowej dystrybucji kluczy w warunkach rzeczywistej łączności satelitarnej.
„Rozwiązanie odporne na awarie”
Projekt PIONIER-Q-SAT zakłada budowę transgranicznego łącza kwantowego, które ma działać pomiędzy krajową Infrastrukturą Komunikacji Kwantowej w Polsce a innymi naziemnymi oraz satelitarnymi sieciami QCI funkcjonującymi w Europie. W opisie projektu wskazano, że rozwiązanie ma być odporne na awarie i umożliwiać komunikację kwantową pomiędzy systemami działającymi w różnych państwach. Szczególną rolę w tym przedsięwzięciu przypisano współpracy z Litwą.
Jednym z kluczowych założeń projektu jest połączenie sieci PIONIER-Q z europejskim segmentem kosmicznym EuroQCI. Oznacza to integrację krajowej infrastruktury z rozwiązaniami satelitarnymi, które są rozwijane w ramach europejskiej infrastruktury komunikacji kwantowej. Projekt obejmuje zarówno elementy naziemne, jak i komponenty związane z wykorzystaniem technologii satelitarnych.
„– Umacniamy naszą pozycję wśród państw, które tworzą fundamenty przyszłego, bezpiecznego cyfrowo świata. To przedsięwzięcie, w którym polskie instytucje i firmy pokazują swoje kompetencje i ambicje. Współtworzymy infrastrukturę, która będzie chronić interesy państwa, obywateli i całej Europy – powiedział Krzysztof Gawkowski, wicepremier i minister cyfryzacji, cytowany w komunikacie NASK.”
Projekt realizowany jest w formule konsorcjum, którego liderem jest NASK. Wskazano, że działania prowadzone w ramach PIONIER-Q-SAT mają charakter międzynarodowy i są związane z rozwojem technologii kwantowych na poziomie europejskim. Przedstawiciele NASK podkreślają znaczenie współpracy pomiędzy instytucjami z różnych krajów przy tworzeniu infrastruktury tego typu.
– Jako lider konsorcjum jesteśmy dumni, że możemy współtworzyć projekt, który realnie wzmacnia europejską współpracę w obszarze technologii kwantowych – dodał dyrektor NASK dr inż. Radosław Nielek.
Międzynarodowe konsorcjum zrealizuje budowę stacji
29 grudnia przedstawiciele NASK poinformowali, że międzynarodowe konsorcjum pod jego przewodnictwem zrealizuje projekt budowy optycznej stacji naziemnej umożliwiającej kwantowe ustalanie klucza z europejskimi satelitami. Inwestycja realizowana będzie w ramach projektu PIONIER-Q-SAT. Zgodnie z przekazanymi informacjami powstanie pierwsza w Polsce mobilna stacja naziemna przeznaczona do łączności z satelitami wykorzystującymi technologię kwantowej dystrybucji klucza.
Kwantowa dystrybucja klucza, określana skrótem QKD, jest metodą przesyłania jednorazowych kluczy szyfrujących służących do zabezpieczania transmisji danych. Technologia ta wykorzystuje zjawiska fizyki kwantowej, dzięki którym każda próba przechwycenia klucza pozostawia ślad w jego strukturze. Nadawca i odbiorca są w stanie ustalić, które klucze mogą być użyte do bezpiecznego szyfrowania informacji, a które należy odrzucić.
Celem projektu PIONIER-Q-SAT jest utworzenie transgranicznego łącza kwantowego pomiędzy krajową Infrastrukturą Komunikacji Kwantowej w Polsce a innymi naziemnymi i satelitarnymi sieciami QCI w Europie. Projekt zakłada połączenie sieci PIONIER-Q z kosmicznym segmentem EuroQCI, ze szczególnym uwzględnieniem współpracy z Litwą.
– Umacniamy naszą pozycję wśród państw, które tworzą fundamenty przyszłego, bezpiecznego cyfrowo świata. To przedsięwzięcie, w którym polskie instytucje i firmy pokazują swoje kompetencje i ambicje. Współtworzymy infrastrukturę, która będzie chronić interesy państwa, obywateli i całej Europy – powiedział Krzysztof Gawkowski.
Liderem konsorcjum realizującego projekt jest NASK. W jego skład wchodzą również spółka Creotech Instruments, Poznańskie Centrum Superkomputerowo-Sieciowe, Wojskowa Akademia Techniczna oraz litewski Kauno Technologijos Universitetas.
– Jako lider konsorcjum jesteśmy dumni, że możemy współtworzyć projekt, który realnie wzmacnia europejską współpracę w obszarze technologii kwantowych – dodał dr inż. Radosław Nielek.
W ramach prac konsorcjum powstanie mobilna stacja naziemna QKD, która umożliwi łączność z satelitą Eagle-1, pierwszym europejskim satelitą wykorzystującym kwantową dystrybucję klucza, a w dalszej perspektywie także z innymi satelitami stosującymi te same protokoły.
– W ramach prac konsorcjum zbudujemy mobilną stację naziemną QKD, która pozwoli na połączenie z Eagle-1, pierwszym europejskim satelitą QKD, oraz docelowo z innymi satelitami stosującymi protokoły kwantowej dystrybucji klucza. Umożliwi to bezpieczną dystrybucję kluczy kryptograficznych między Polską i innymi państwami drogą satelitarną i zwiększy odporność infrastruktury krytycznej – stwierdziła dr Anna Kamińska.
Sieć PIONIER-Q to działająca w Polsce infrastruktura badawcza przeznaczona do zabezpieczania komunikacji przy użyciu kluczy kwantowych. Osiągnęła ona pełną operacyjność w trzecim kwartale 2024 r. Wcześniej, w 2022 r., w ramach projektu NLPQT uruchomiono 350-kilometrowe połączenie kwantowe pomiędzy Poznaniem a Warszawą. W latach 2023–2024 sieć została rozbudowana do łącznej długości 1 770 km i obejmuje połączenia między Warszawą, Gdańskiem, Poznaniem i Wrocławiem.
Nie mamy obecnie infrastruktury technicznej
Kolejny etap realizacji projektu obejmuje rozbudowę sieci PIONIER-Q poprzez jej połączenie z infrastrukturą telekomunikacyjną w innych państwach. Połączenia te mają zostać zrealizowane za pomocą światłowodowych łączy transgranicznych. Równolegle zaplanowano inwestycję w mobilną optyczną stację naziemną OGS. W Polsce nie funkcjonuje obecnie infrastruktura techniczna umożliwiająca zestawienie połączenia z satelitą w technologii dystrybucji klucza kwantowego, dlatego budowa takiej stacji została uwzględniona w harmonogramie prac.
Mobilna optyczna stacja naziemna ma umożliwić utworzenie transgranicznego satelitarnego połączenia w ramach europejskiej infrastruktury QCI z innymi państwami członkowskimi Unii Europejskiej. Zakres planowanych połączeń nie ogranicza się wyłącznie do krajów sąsiadujących z Polską, lecz obejmuje możliwość komunikacji z partnerami w całej Unii. Stacja będzie mogła nawiązać łączność z satelitą Eagle-1, co pozwoli na zestawianie połączeń kryptograficznych z innymi europejskimi optycznymi stacjami naziemnymi z wykorzystaniem kanału satelitarnego.
Zastosowanie połączeń satelitarnych ma zapewnić dodatkową możliwość wymiany kluczy kryptograficznych niezależnie od sieci naziemnych. Dzięki temu infrastruktura EuroQCI będzie mogła funkcjonować również w sytuacjach, w których połączenia naziemne nie są dostępne. Projekt zakłada wykorzystanie zarówno infrastruktury światłowodowej, jak i rozwiązań satelitarnych w celu realizacji bezpiecznej komunikacji.
Projekt realizowany jest na zlecenie European Health and Digital Executive Agency. Jego całkowita wartość wynosi 9,9 mln euro. Finansowanie krajowe dla polskich instytucji uczestniczących w projekcie zostało zapewnione przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego. Rozpoczęcie prac zaplanowano na 1 stycznia 2026 roku. Zakończenie realizacji przewidziano na połowę 2029 roku.
Źródło: NASK
