Kvantová komunikace: Klíč k digitální bezpečnosti budoucnosti!

Kvantová komunikace: Klíč k digitální bezpečnosti budoucnosti!

Dnes, 1. dubna 2025, bylo oznámeno, že Humboldtova univerzita v Berlíně (HU) a Technická univerzita v Mnichově (TUM) zvítězily v soutěži „Grand Challenge of Quantum Communication“ Spolkového ministerstva školství a výzkumu (BMBF). Inovační projekt potrvá tři roky a jeho cílem je zlepšit bezpečnost digitálních infrastruktur pomocí kvantové komunikace. To je zvláště důležité vzhledem k postupujícímu vývoji v technologii kvantových počítačů, který by mohl učinit tradiční šifrování zastaralým. V této souvislosti budou také vyvinuty kvantové tokeny, které umožní bezpečnou autentizaci založenou na kvantech. HU se zaměří zejména na vývoj architektur kvantové paměti v diamantu a teoretické aspekty kvantových tokenů. Vědecké vedení je Prof. Dr. Tim Schröder byl převzat HU, podporovaný Dr. Gregorem Pieplowem a Prof. Dr. Kai Müllerem.

Jak forschung-it-sicherheit-kommunikationssysteme.de vysvětluje, že kvantová komunikace je ústředním prvkem bezpečnosti digitálních infrastruktur. Kvantové tokeny umožňují bezpečnou autentizaci uživatelů systému na principu, že kvantové informace nelze zkopírovat beze změny. Tyto technologie nabízejí významné výhody oproti současným bezpečnostním tokenům a mohou mít uplatnění v různých oblastech, včetně bezpečné autentizace, ukládání dat a digitálních podpisů.

Výzkum a vývoj v oblasti kvantové paměti

Ústředním zájmem projektu je další vývoj kvantových pamětí, které jsou klíčové pro realizaci kvantových tokenů. Soutěž BMBF zdůrazňuje výzvy, kterým čelí výzkum, zejména často omezenou životnost kvantových stavů v současných metodách ukládání. Různé přístupy k ukládání kvantových informací, jako jsou zachycené atomy a barevná centra, v současné době vykazují doby ukládání v rozsahu milisekund, což není pro systémy kvantových tokenů dostatečné. Je zapotřebí cílený výzkum ke zlepšení životnosti a koherence těchto systémů, což může připravit cestu k robustnější kvantové komunikační infrastruktuře.

Spolu s tématy zlepšování je také poukázáno na potřebu technické konektivity ke stávající infrastruktuře. Aby byl úspěch financovaných projektů měřitelný, je plánováno, že porota složená z odborníků bude hodnotit pokrok na základě konkrétních klíčových údajů. Plánem je do tří let dosáhnout měřitelných zlepšení ve vývoji kvantové paměti nebo systémů pro realizaci kvantových tokenů.

Události a sítě na podporu kvantové komunikace

Zájem o kvantovou komunikaci se v Německu setkává s řadou akcí zaměřených na předvedení pokroků a zdůraznění nových perspektiv. Například 17. října 2024 se ve Fraunhofer HHI konalo „Fórum pro kvantovou komunikaci v Německu“. Státní tajemník Dr. Roland Philippi zdůraznil význam financování výzkumu BMBF pro posílení bezpečnosti IT a technologické suverenity Německa. V této souvislosti jsou prezentovány iniciativy jako QuNET, které již pracovaly na demonstraci kvantově zabezpečeného přenosu dat, zatímco QR.X zdůrazňuje kvantovou teleportaci jako klíčovou technologii pro budoucí kvantové sítě.

Podobně má iniciativa SQuaD za cíl podporovat transfer technologií a vybudovat inovační ekosystém v oblasti kvantové komunikace. Součástí akce byly diskuse o výzkumu, vývoji a aplikacích, stejně jako o možnostech vzdělávání a kariéry v této perspektivní oblasti. Kiosky, které prezentovaly výzkumné projekty v oblasti kvantové komunikace, také umožnily účastníkům přímo se dozvědět o nejnovějším vývoji.

Vývoj v oblasti kvantové komunikace představuje nejen pokrok ve výzkumu, ale také příležitost ke zlepšení infrastruktury digitální bezpečnosti v Německu. Další informace o tom jsou k dispozici na berlinquantum.de k dispozici.