Австралийские специалисты разработали новое поколение защиты от вмешательства в спутниковые сигналы.

Исследователи из австралийской государственной организации CSIRO представили инновационный портативный квантовый источник. Это устройство призвано защитить системы точной синхронизации времени от внешних воздействий и атак на спутниковые навигационные сети. Принцип работы основан на генерации пар запутанных фотонов, что позволяет установить защищенный канал для передачи временных данных между наземными объектами и спутниками.

Современная цивилизация, включая финансовые институты, транспортные системы, авиацию, морские перевозки и службы экстренного реагирования, критически зависит от точности временных сигналов, поставляемых глобальными навигационными спутниковыми системами (GNSS). Эти спутники, оснащенные высокоточными атомными часами, транслируют на Землю информацию с точными временными отметками. Общеизвестная система GPS является лишь одним представителем множества подобных глобальных навигационных сетей.

Однако сигналы GNSS уязвимы для преднамеренных помех. В условиях конфликтов или других нестабильных ситуаций спутниковая навигация может быть глушится или подменяться, что приводит к серьезным сбоям в работе зависимых от неё систем. Такие инциденты могут охватывать воздушное, наземное, морское, кибернетическое и космическое пространство.

Разработка CSIRO является частью масштабной квантовой программы под эгидой австралийской группы оборонной науки и технологий. Перед командой ставилась задача создать два высокопоточных источника запутанных фотонов, пригодных для использования не только в лабораторных условиях, но и в реальной оперативной среде.

Разработанный Quantum Light Source от CSIRO — это компактное, переносное устройство, генерирующее запутанные фотоны. Благодаря квантовой запутанности, эти частицы сохраняют связь на значительных расстояниях. В предложенной схеме один фотон остается на Земле, а другой отправляется на спутник, находящийся на сотнях километров от поверхности. Несмотря на расстояние, фотоны остаются взаимосвязанными, обеспечивая защищенную передачу данных и времени.

Ключевое преимущество квантовой запутанности в данном контексте — её чувствительность к любым попыткам вмешательства. Любая попытка перехвата или изменения передаваемого сигнала приведет к изменению квантового состояния фотонов, что будет немедленно обнаружено системой. Такой метод, известный как распределение запутанности, позволяет стабильно поддерживать защищенное соединение и выявлять подмену сигналов, делая технологию устойчивой к спуфингу — созданию ложных навигационных сигналов.

Несмотря на оборонный характер проекта, технология синхронизации времени может быть широко применена и в гражданском секторе: для обеспечения надежности телекоммуникационных сетей, энергетических систем, транспортной инфраструктуры, финансовых операций и других областей, где сбои спутниковых сигналов могут вызвать серьезные последствия.