Нейросеть-настройщик: как в НовГУ укрощают ошибки квантовой связи 05.12.2025123 просмотра В Политехническом колледже НовГУ работают преподаватели Владимир Попов и Екатерина Сырых. Они создали нейросеть, которая помогает устранять ошибки в квантовой криптографии. Эта технология обещает передавать данные невероятно быстро и с высочайшей степенью защиты, которую не могут дать обычные методы. Такие решения очень нужны банкам, крупным компаниям и научным лабораториям. Почему квантовая криптография такая надежная? Все дело в принципе передачи ключей — случайных цифровых кодов, которые знают только отправитель и получатель. Этими ключами, как кодом от сейфа, потом шифруют обычные сообщения. Но есть физический закон: нельзя «подсмотреть» за квантовой частицей, не изменив ее. Если злоумышленник попытается перехватить ключ, он неизбежно внесет искажения в сигнал. Абоненты тут же заметят эти ошибки, сверившись по обычному, например телефонному, каналу. Безопасность здесь держится не на сложной математике, а на фундаментальном законе природы. Проще говоря, это похоже на отправку секрета в сейфе из тонкого стекла. Любая попытка его вскрыть разбивает стекло — и получатель сразу видит, что было вмешательство. В квантовой связи роль таких «хрупких сейфов» играют частицы света — фотоны. Однако у технологии есть слабое место. Владимир Попов поясняет: Несмотря на огромный потенциал, система пока неидеальна. Ошибки возникают и сами по себе — из-за перегрева аппаратуры, несовершенства оптоволокна или шумов в детекторах. Из-за этого уникальный криптографический ключ может самопроизвольно меняться. Чем меньше изменений, тем меньше ошибок. Чтобы решить эту проблему, команда разработала нейросеть. Она в реальном времени подбирает настройки для алгоритма исправления ошибок. Каждые несколько микросекунд программа проверяет состояние оборудования и канала, чтобы оптимизировать работу сети. Владимир Попов объясняет принцип так: В квантовых сетях два канала: секретный квантовый и открытый. По квантовому передается сама информация, но он не позволяет сравнивать данные — только отправлять их. Поэтому нужен открытый канал для служебных переговоров. Уровень ошибок в квантовом канале постоянно меняется. Чтобы надежно исправлять эти ошибки и не «светить» лишнюю информацию в открытом канале, нам нужно гибко настраивать программу для каждого небольшого блока данных (кадра). Наша нейросеть как раз предсказывает лучшие параметры для следующих кадров. Это снижает нагрузку на декодеры и позволяет получать более длинные секретные ключи. А чем ключ длиннее, тем проще отличить естественные помехи от хакерской атаки. Нейросеть работает с четырьмя основными параметрами: E_mu_Z — оценивает уровень ошибок в сигнале. R — определяет скорость работы кода. s и p — корректируют код под текущий «шум» в канале при заданном размере кадра. Эта разработка попала в топ-5 на Международной олимпиаде по искусственному интеллекту от Яндекс Образования и Высшей школы экономики. За победу боролись 248 команд со всего мира, в финал вышли 30. Главным критерием была длина сохраненного шифровального ключа. Нейросеть от НовГУ сохранила ключ длиной 11 928 415 знаков, уступив лидеру отборочного этапа всего около 5 000 знаков — разница менее 0,05%. Решение преподавателей НовГУ помогает создавать более длинные и надежные ключи, а также точнее определять, где просто сбой, а где — действие злоумышленника. В планах у разработчиков — улучшать модель, использовать больше данных о состоянии системы, тестировать новые методы настройки и повышать скорость работы программы. Поиск на сайте Source: https://innovanews.ru/info/press_release/nejjroset-nastrojjshhik-kak-v-novgu-ukroshhajut-oshibki-kvantovojj-svjazi/