Разведка Министерства обороны США отмечает растущее военное использование квантовых технологий геополитическими соперниками
27 мая 2025 года на сайте Quantum Insider опубликованы выводы доклада «Оценка угроз Разведывательного управления США (DIA) за 2025 год», касающиеся квантовых технологий. Главный вывод доклада в том, что квантовые технологии вскоре станут использоваться в военных целях, а конкурирующие страны инвестируют в сенсорные системы, защищенные коммуникации и вычисления, чтобы бросить вызов стратегическим преимуществам США.
Квантовые датчики и средства связи развиваются быстрее, чем вычислительная техника: Китай и Россия расширяют квантовые сети городского масштаба и разрабатывают средства обнаружения, которые могут обойти традиционные системы скрытности и GPS.
Эти достижения являются частью более широкой конвергенции с ИИ, радиоэлектронной борьбой и микроэлектроникой, что повышает риск технологической неожиданности и побуждает Разведывательное управление военной информации рекомендовать интеграцию квантовой готовности в оборонное планирование США.
Разведывательное управление Министерства обороны США предупредило, что квантовые технологии становятся все более востребованными на поле боя, поскольку конкурирующие страны инвестируют в квантовые датчики, средства связи и вычисления такими способами, которые могут подорвать стратегические преимущества Америки.
Результаты являются частью Оценки мировых угроз DIA 2025 года, в которой описывается, как быстро развивающиеся разработки в области квантовой науки, искусственного интеллекта, микроэлектроники и кибервозможностей меняют облик современной войны. В докладе квантовые технологии рассматриваются как нечто большее, чем будущий риск. Теперь они являются частью активного оборонного планирования Китая и России, и в перспективе можно ожидать практических развертываний — особенно в области зондирования и защищенной связи.
Аналитики пишут, что в 2025 году, больше, чем в прошлые годы, меняется ландшафт угроз.
Достижения в области квантового зондирования
В то время как основное внимание общественности в области квантовых вычислений сосредоточено вокруг машин для взлома шифрования, DIA предполагает, что датчики ближе к реальному воздействию.
«Хотя отдельные направления исследований, такие как зондирование, развиваются быстрее, неправительственные эксперты указывают, что разработка квантового компьютера, способного к дешифрованию, маловероятна в этом десятилетии», — утверждают аналитики.
С 2024 года Китай и Россия представили новые более производительные квантовые компьютеры и продолжили расширять свои квантовые коммуникационные сети. Эти устройства, которые обнаруживают изменения в магнитных или гравитационных полях, становятся достаточно чувствительными, чтобы обнаруживать подводные лодки или подземные сооружения без спутниковой помощи. Такие возможности могли бы дать военным больше ситуационной осведомленности в средах, где сигналы GPS слабы или заблокированы.
В докладе также отмечен прогресс в квантово-безопасных коммуникациях. Национальная квантовая сеть Китая продолжает расширяться, теперь в нее входят несколько охватывающих город каналов, которые передают данные с помощью квантового распределения ключей, метода, который считается невосприимчивым к современным методам подслушивания. Россия также упоминается как инвестирующая в безопасные квантовые каналы, вероятно, при поддержке отечественных оборонных фирм и научно-исследовательских институтов.
В вычислительной технике угроза остается долгосрочной, но не абстрактной. Аналитики DIA признают, что сегодняшние квантовые компьютеры шумные и ограничены по размеру, но отмечают, что алгоритмические достижения и системная инженерия сокращают ресурсы, необходимые для взлома конфиденциальных данных. Последние разработки показывают, что количество квантовых битов — или кубитов — необходимых для взлома шифрования RSA может быть на порядок меньше, чем считалось ранее, хотя надежность и физическая осуществимость таких атак остаются недоказанными.
Квантовая технология — это всего лишь одна из технологических угроз
В докладе предполагается, что дополнительный вес этим тенденциям придает более широкий контекст: квантовые технологии не развиваются в изоляции. Согласно докладу, их конвергенция с ИИ, радиоэлектронной борьбой и передовым производством ускоряет интеграцию в военные системы. Эти комбинации позволяют странам исследовать возможности использования квантовых процессоров в анализе сигналов, логистике и многодоменном моделировании. Они также повышают эффективность датчиков и безопасных коммуникаций, связывая их с системами принятия решений на основе ИИ.
Доклад помещает эти события в более широкую геополитическую картину. Он документирует растущее военное и техническое сотрудничество между Китаем и Россией, а также взаимодействие с Северной Кореей и Ираном. Говорят, что Китай осторожен в отношении прямой военной помощи, но активно участвует в совместных учениях и технических обменах, в том числе в области космоса и радиоэлектронной борьбы. Россия, в свою очередь, как сообщается, предлагает своим партнерам космические и ядерные технологии, некоторые из которых имеют двойное применение, которое может способствовать усилиям по квантовому зондированию или навигации.
Продвинутая микроэлектроника играет ключевую роль в этой сети. DIA подчеркивает, что чипы и производственные мощности лежат в основе всей гонки оборонных технологий, включая квантовые системы.
«Микроэлектроника остается стержнем технологической конкуренции и представляет собой критически важную точку в усилиях по разработке и приобретению технологий», — пишут аналитики. «Доступ к высокотехнологичной микроэлектронике лежит в основе способности государства разрабатывать передовые технологии с интенсивными вычислениями, такие как ИИ и квантовые технологии. Хотя Соединенные Штаты и их союзники сохраняют технологическое преимущество в процессах производства и проектирования, наши конкуренты усердно работают над сокращением своей иностранной зависимости, связанной с этими критически важными технологиями».
Экспортный контроль полупроводников замедлил некоторые аспекты прогресса Китая, но в докладе говорится, что внутренние инвестиции и глобальные обходные пути позволяют поддерживать исследования, связанные с квантовой техникой, на правильном пути. Россия, тем временем, сталкивается с дефицитом поставок и давлением затрат из-за санкций, но продолжает отдавать приоритет электронике для ракет и защищенной связи.
Стратегические последствия
В докладе перечислены несколько широкомасштабных последствий для оборонной стратегии США. В целом доклад утверждает, что квантовая готовность теперь является частью оборонного планирования, а не только дорожных карт кибербезопасности. Агентствам настоятельно рекомендуется оценить не только то, как квантовые компьютеры могут взломать текущее шифрование, но и то, как квантовые датчики и часы могут бросить вызов давним предположениям о скрытности, навигации и обнаружении. Это знаменует собой отход от предыдущих оценок, которые рассматривали квантовую науку в основном как долгосрочную область исследований.
DIA также отмечает растущий риск неожиданности. Квантовые технологии трудно обнаружить и проверить до развертывания, особенно в случае датчиков или систем связи. Это затрудняет сбор разведданных и сокращает время предупреждения, доступное для реагирования на технологические скачки противников. В докладе подразумевается, что без более четкого сравнительного анализа и наблюдения за конкурирующими квантовыми возможностями США могут действовать на основе устаревших предположений.
Наконец, в докладе подчеркивается, что коммерческое и академическое сотрудничество в области квантовой науки носит глобальный характер и не все соответствует интересам США. Поддерживаемые правительством Китая компании инвестируют в зарубежные партнерства, которые могут служить как гражданским, так и военным целям. DIA отмечает, что исследовательские институты могут не знать, как их результаты перепрофилируются, что подчеркивает важность экспортного контроля, требований раскрытия информации и безопасных исследовательских сред.
Ограничения все еще существуют
Несмотря на достижения, в докладе признается, что масштабируемые квантовые компьютеры, способные взломать шифрование с открытым ключом, пока не работают, и что прогресс неравномерен. Фотонные системы, сверхпроводящие схемы и машины с захваченными ионами сталкиваются с серьезными препятствиями в стабильности, исправлении ошибок и производстве. Квантовые сенсорные устройства, хотя и находятся на более высоком уровне, все еще громоздки и энергоемки для большинства военных полевых приложений.
Однако оценка DIA предполагает, что, хотя квантовые технологии не изменят войну в одночасье, они уверенно проникают в критические системы. Преимущество, которое они обеспечивают — более точная навигация, неразрывная связь, более быстрое распознавание целей — хорошо соответствует требованиям современных сетевых боевых сред.
Вооруженные силы США и их союзники готовятся к квантовой угрозе для криптографии
Этой проблеме посвящена статья на сайте Just Security от 28 мая 2025 года.
В ней говорится, что особенно тревожно с точки зрения национальной безопасности: криптография, которая защищает секретную информацию национальной безопасности, уязвима для атак с использованием квантовых вычислений. Враждебная США страна может в конечном итоге использовать квантовый компьютер для чтения некоторых из самых важных военных и разведывательных секретов США. Агентство национальной безопасности (АНБ) публично заявило, что «влияние враждебного использования квантового компьютера может быть разрушительным для систем национальной безопасности и нашей страны».
Две потенциальные контрмеры
Сегодня существуют две упреждающие меры противодействия квантовым атакам на криптографию.
Первая называется постквантовой криптографией (PQC). Постквантовая криптография работает на тех же базовых принципах, что и современная криптография: она кодирует информацию математически, используя математические задачи, которые слишком сложны для решения даже самыми быстрыми суперкомпьютерами. Разница в том, что мы не верим, что даже квантовый компьютер сможет сломать математические задачи, используемые в PQC (хотя мы не можем полностью исключить такую возможность).
В 2022 году бывший президент США Байден выпустил Меморандум о национальной безопасности 10 , в котором признал риск, который квантовые компьютеры могут в конечном итоге представлять для безопасности правительственных коммуникаций США, и приказал всему правительству США модернизировать «настолько большую часть своих систем связи до PQC, насколько это осуществимо к 2035 году», признавая тот факт, что такое масштабное начинание, вероятно, займет много лет. АНБ опубликовало подробное руководство о том, как этот Меморандум применяется к секретным военным системам связи. Во многом благодаря многолетней тщательной работе Национального института стандартов и технологий (NIST) Соединенные Штаты широко считаются мировым лидером в практической реализации PQC.
Другая контрмера называется квантовым распределением ключей (QKD). В отличие от PQC или сегодняшней криптографии, QKD вообще не полагается на математику. Вместо этого он использует законы физики для защиты информации — по иронии судьбы, некоторые из тех же законов квантовой физики, которые лежат в основе квантовых вычислений, хотя и применяются с совершенно разными целями. В то время как мы можем думать о PQC как о в основном программном решении, QKD — это аппаратное решение; оно требует физической замены большей части существующего коммуникационного оборудования. Вообще говоря, QKD — более дорогое решение, чем PQC, что является одной из причин, по которой АНБ не поддерживает использование QKD для защиты информации национальной безопасности США.
В течение нескольких лет Китайская Народная Республика была явным мировым лидером в развертывании квантового распределения ключей. Китай развернул сеть QKD национального масштаба, состоящую из 2000 километров оптоволоконного кабеля и двух спутников связи QKD, которые он использовал для шифрования сообщений с Россией и Южной Африкой. Хотя правительство КНР в целом сформулировало цель этой сети как улучшение кибербезопасности в целом, вполне вероятно, что они планируют использовать ее для защиты от любых крупномасштабных квантовых компьютеров, которые могут в конечном итоге возникнуть.
Правительство США ясно сообщило через Меморандум по национальной безопасности 10, что оно планирует использовать PQC в качестве предпочтительной защиты от угрозы, которую квантовые компьютеры будут представлять для криптографии, а АНБ запрещает использование QKD для защиты информации о национальной безопасности США. КНР менее ясно обозначила свои планы, но она инвестировала больше ресурсов в QKD, чем любая другая страна (хотя она также изучает PQC).
Каждая контрмера имеет некоторые теоретические преимущества, которых нет у другой. Более того, они не являются взаимоисключающими; возможно их сочетание.
Позиции других стран
Общая картина относительно квантовых контрмер в странах-союзниках США запутанная и сложная. Некоторые европейские страны выразили четкий выбор PQC в качестве своей единственной защиты от квантовой угрозы, в то время как другие страны выразили открытость как PQC, так и QKD, а некоторые активно финансируют развертывание обоих.
Ни одно разведывательное сообщество другой страны не излагало столь подробные планы, как АНБ, по развертыванию контрмер против квантовых компьютеров. Но несколько национальных правительств опубликовали позиционные документы по общей теме квантовых контрмер. Агентства по кибербезопасности и безопасности связи правительств Великобритании, Франции , Германии , Нидерландов, Швеции и Чехии заявили о четком выборе PQC вместо QKD, аналогично позиции АНБ (хотя только британское и французское правительства специально рассматривали вопрос защиты секретной военной информации, как это сделало АНБ).
В то же время Европейская программа развития оборонной промышленности совместно финансировала консорциум DISCRETION , который развертывает системы QKD в Австрии, Италии, Португалии и Испании. Консорциум DISCRETION заявляет, что он предоставил услуги португальским военным клиентам. (Все десять упомянутых выше стран, за исключением Австрии, являются союзниками НАТО.) Сама Стратегия НАТО в области квантовых технологий занимает промежуточную позицию. В ней заявлено, что «сегодня постквантовая криптография является важным подходом к защите коммуникаций от атак с использованием квантовых технологий. В будущем дальнейшие усовершенствования могут позволить квантовому распределению ключей также способствовать обеспечению безопасности коммуникаций».
Канадское правительство продвигает принятие PQC, но Канадская национальная квантовая стратегия также обещает «разработать коммерчески жизнеспособное распределение квантовых ключей» и запустить спутник QKD. Канадские военные включили QKD в список важных оборонных возможностей и в настоящее время финансируют академические исследования сетей QKD, хотя их квантовая дорожная карта признает, что «QKD в настоящее время не рекомендуется для защиты систем национальной безопасности».
Тем временем правительство Южной Кореи, похоже, с энтузиазмом относится как к PQC, так и к QKD. Его Национальная разведывательная служба выступила соорганизатором конкурса, в ходе которого в январе 2025 года были выбраны четыре алгоритма PQC для стандартизации. В то же время правительство Кореи подключило 48 правительственных департаментов к сети QKD протяженностью 800 километров, а его Корейская национальная квантовая стратегия поощряет «быстрое принятие министерствами и государственными учреждениями» QKD и аналогичных систем квантовой криптографии. В январе 2025 года Национальная разведывательная служба Южной Кореи аккредитовала систему QKD, соответствующую стандартам национальной безопасности.
Японская квазиправительственная организация по развитию новых энергетических и промышленных технологий финансирует развертывание технологий PQC и QKD в Японии. Японское правительство, по-видимому, не инвестировало напрямую столько ресурсов в развертывание QKD, сколько южнокорейское, но японская Стратегия инноваций в области квантовых технологий ставит цель «повысить безопасность различных приложений безопасности за счет коммерциализации устройств квантовой криптографии», а ее стратегия развития квантовой будущей промышленности «продвигает использование государственных органов в качестве… ранних последователей сетей квантовой безопасности».
Последствия для взаимодействия коммуникаций
Почему кого-то должно волновать, какое решение выберет другая страна? Потому что PQC и QKD работают на совершенно разных принципах, а системы связи, использующие разные системы криптографии, могут столкнуться с огромными проблемами взаимодействия.
Объединение PQC и QKD в одной системе связи возможно, хотя и нелегко. Но системы информационной безопасности создают дополнительные проблемы, выходящие за рамки чисто технических. Для системы информационной безопасности недостаточно, чтобы информация надежно передавалась от отправителя к получателю; необходимо также быть уверенным, что она не была перехвачена или изменена по пути. Предположим, что организация не доверяет безопасности QKD и запрещает использовать ее для передачи конфиденциальной информации — или аналогично с PQC. В сложной сети связи (например, в Интернете), которая использует как PQC, так и QKD, может стать чрезвычайно сложным гарантировать, что данное сообщение никогда не пройдет через запрещенную систему.
Этот факт повышает риск того, что разные страны могут принять разные криптографические контрмеры против угрозы квантовых вычислений, которые могут быть или не быть взаимно совместимыми. В лучшем случае может быть очень дорого подключать разные системы связи, использующие разные протоколы. В худшем случае некоторые страны могут запретить использование систем связи, принятых другими странами, тем самым лишив эти страны возможности безопасно общаться вообще.
Интероперабельные коммуникации могут быть проблемой как в гражданском, так и в военном секторе. Но в случае квантово-безопасной коммуникации проблема, вероятно, будет гораздо серьезнее для военных коммуникаций. Конкурентного давления между компаниями и надежной системы добровольных организаций по разработке стандартов обычно достаточно для обеспечения бесперебойной интероперабельности между коммерческими системами связи. (И вообще, в обязанности государственных политиков не входит управление коммерческими стандартами.)
Но коммуникационная совместимость между военными системами всегда была намного сложнее по нескольким причинам, включая жесткие правила военных систем, ограниченную базу поставщиков и пользователей, а также уникальные жесткие требования безопасности (включая способность обрабатывать информацию на различных уровнях секретности). Эти проблемы совместимости только усложняются между армиями разных стран.
Простота коммуникации между союзными военными имеет решающее значение для их успеха в совместных операциях. Чем раньше союзные военные США четко изложат свою стратегию защиты своих коммуникаций от квантовых компьютеров, тем лучше для Америки. В идеале союзные военные должны координировать эти стратегии между собой. Есть несколько сложных вопросов, которые могут возникнуть в будущем. Например: даже если АНБ не позволит военным США использовать QKD для передачи информации о национальной безопасности, позволит ли АНБ военным США делиться этой информацией с союзными военными, которые могут использовать QKD?
Хотя квантовым компьютерам, возможно, еще много лет, прежде чем они смогут реализовать алгоритм для атаки на криптографию, есть риск , что противники США уже могут хранить зашифрованную информацию, которую они смогут расшифровать через несколько лет, когда квантовые компьютеры станут достаточно мощными. И раннее и преднамеренное развертывание контрмер будет намного дешевле, чем поспешное развертывание, когда угроза приблизится.
Вывод статьи: правительствам стран-союзников США следует как можно скорее выдвинуться, чтобы защитить свои системы связи от угрозы квантовых вычислений. При этом им следует четко изложить свою общую стратегию относительно того, какие контрмеры они планируют принять и когда, а также какие контрмеры они, возможно, уже исключили. Это даст коммерческим поставщикам в этих странах четкие указания относительно того, какие системы разрабатывать для государственных клиентов и в какие сроки.
Военные союзники также должны достичь общего понимания относительно того, какие протоколы безопасности будут приемлемы для информации о национальной безопасности, которой обмениваются страны. (Даже между странами, которые взяли на себя обязательство принять PQC, существуют важные различия в деталях реализации, которые могут привести к проблемам взаимодействия. Эти различия также должны быть гармонизированы).
Агентство перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) расширяет свое исследование квантовых вычислений, выбрав около 20 компаний для участия в создании промышленно полезного квантового компьютера
National Defense (28.05.2025) пишет, что Инициатива DARPA по квантовому бенчмаркингу (Quantum Benchmarking Initiative, QBI) является расширением ее существующей программы Underexplored Systems for Utility-Scale Quantum Computing (US2QC). Оба проекта направлены на определение того, сможет ли кто-то предоставить квантовый компьютер для коммунального масштаба (то есть его вычислительная ценность превысит его стоимость) в течение следующего десятилетия, сказал Джо Альтепетер, менеджер программы в Microsystems Technology Office агентства.
В феврале 2025 года агентство выбрало Microsoft и PsiQuantum для участия в финальном этапе программы US2QC, а в апреле объявило, что еще 18 компаний примут участие в этапе A инициативы Quantum Benchmarking Initiative — шестимесячном спринте, в ходе которого участники представят исчерпывающие технические подробности своих концепций квантовых вычислений, чтобы показать, как их можно реализовать менее чем за 10 лет.
Агентство решило расширить свои квантовые исследования, поскольку, пока оно работало над US2QC, появлялось все больше компаний, заявлявших, что они добились больших успехов на пути к созданию «промышленно преобразующего квантового компьютера», сказал Альтепетер.
По его словам, QBI «не похожа ни на одну из известных мне программ DARPA», поскольку агентство «не управляет автобусом».
DARPA «занимает скептическую позицию на начальном этапе», поскольку «мы не уверены, смогут ли эти компании добиться успеха, и мы хотим задействовать ресурсы, время и экспертизу, чтобы выяснить, кто из них настоящий, а кто нет», — сказал он.
Он добавил, что выбор 18 компаний для этапа А инициативы стал «большим сюрпризом».
DARPA не установило квоту на количество технологий, которые оно выберет, сказал он. «Мы просто сказали, что все, у кого… был правдоподобный путь туда, который мы могли видеть, должны были их ввести».
В число участников входят компании разных размеров из США и других стран, реализующие самые разные подходы к квантовым вычислениям.
Одна из компаний, выбранных для этой инициативы, Alice & Bob, головной офис которой находится в Париже, а офисы — в Бостоне, разрабатывает технологию, известную как кошачьи кубиты.
Жюльетт Пейронне, генеральный директор Alice & Bob в США, сказала, что «большие накладные расходы, с которыми сейчас сталкиваются все в отрасли, связаны с необходимостью исправлять ошибки». Компании разработали кубиты — строительные блоки для квантовых компьютеров — «но мы не можем доверять результатам, которые получаем, потому что существует очень высокий процент ошибок, которые возникают в результате измерения наших кубитов».
Многие компании внедрили коды исправления ошибок, чтобы исправить эти ошибки, но их реализация «очень затратна с точки зрения ресурсов», сказал Пейронне в интервью.
«Если вы посмотрите на некоторые из последних разработок Google, вы увидите, что им нужно около 1000 физических кубитов для создания» одного логического кубита — набора физических кубитов, организованных для предотвращения ошибок, — в то время как технологии кошачьих кубитов Алисы и Боба требуется всего 16 физических кубитов для формирования логического кубита, сказала она.
«Главное отличие нашего подхода заключается в том, что мы обеспечиваем высокую эффективность оборудования, а это означает, что у нас нет такой же нагрузки на инженеров», как у других систем, что увеличивает скорость, с которой компания может создать и внедрить квантовый компьютер, сказала она.
Еще один участник этапа A QBI, канадская компания Photonic Inc., занимается разработкой оптически связанных кремниевых спиновых кубитов.
Стефани Симмонс, основатель и главный квантовый директор компании Photonic, сказала, что квантовые компьютеры должны «обеспечивать исправление ошибок» и «не быть шумными — а чтобы они не были шумными, они должны быть полностью идеальными. … Чтобы быть идеальными, это означает, что они должны всегда контролировать свое окружение», и многие системы сегодня сталкиваются с физическими ограничениями, поскольку их производительность снижается после определенного размера.
«Для этих разных систем существуют разные ограничения, и если вы взглянете на них всех, то увидите, что все они ограничивают себя гораздо меньше, чем размеры, необходимые для предоставления ценности», — сказала Симмонс.
Подход Photonic заключается в объединении атомов кремния — «стандартного материала, который мы используем для всех наших чипов сегодня» — с небольшой молекулой, которая при активации с помощью оптики или электроники испускает фотон «телекоммуникационной длины волны», который «может пройти по всем волокнам, которые уже проложены по всему миру», решая проблему масштабирования, с которой сталкиваются другие квантовые системы, сказала она.
Цель компании — создать «распределенное квантовое вычислительное решение», — сказала она. «Вместо того, чтобы помещать все кубиты — все квантовые штуки — в одну коробку и требовать миллионы, мы могли бы подумать о том, чтобы извлечь выгоду, как это сделали классические суперкомпьютеры, взяв один компьютер, а затем распараллелив и собрав множество вместе».
После этапа A DARPA выберет компании для перехода к годовому этапу B, в ходе которого агентство изучит их подходы к исследованиям и разработкам, за которым последует финальный этап C, на котором независимая группа проверки и валидации QBI протестирует компьютерное оборудование компаний, говорится в пресс-релизе DARPA. Финальный этап US2QC имеет те же технические цели, что и этап C инициативы квантового бенчмаркинга, добавили в нем.
Альтепетер отметил, что квот на количество компаний, прошедших на каждый этап, не существует.
