Kvantekommunikation: Nøglen til fremtidens digitale sikkerhed!

Kvantekommunikation: Nøglen til fremtidens digitale sikkerhed!

I dag, den 1. april 2025, blev det annonceret, at Humboldt University of Berlin (HU) og Technical University of München (TUM) har vundet konkurrencen "Grand Challenge of Quantum Communication" fra Forbundsministeriet for Uddannelse og Forskning (BMBF). Innovationsprojektet løber i tre år og har til formål at forbedre sikkerheden i digitale infrastrukturer gennem brug af kvantekommunikation. Dette er særligt relevant i betragtning af fremskridt i udviklingen inden for kvantecomputerteknologi, som kan gøre traditionel kryptering forældet. I denne sammenhæng vil der også blive udviklet kvantetokens, der muliggør kvantebaseret, sikker autentificering. HU vil især fokusere på udviklingen af ​​kvantehukommelsesarkitekturer i diamant og de teoretiske aspekter af kvantetokens. Den videnskabelige ledelse er Prof. Dr. Tim Schröder blev overtaget af HU, støttet af Dr. Gregor Pieplow og Prof. Dr. Kai Müller.

Hvordan forschung-it-sicherheit-kommunikationssysteme.de forklarer, at kvantekommunikation er et centralt element for sikkerheden af ​​digitale infrastrukturer. Kvantetokens muliggør sikker autentificering af systembrugere, baseret på princippet om, at kvanteinformation ikke kan kopieres uden at blive ændret. Disse teknologier tilbyder betydelige fordele i forhold til nuværende sikkerhedstokens og kan have applikationer inden for en række forskellige områder, herunder sikker autentificering, datalagring og digitale signaturer.

Forskning og udvikling inden for kvantehukommelse

Et centralt anliggende i projektet er videreudviklingen af ​​kvantehukommelser, som er afgørende for realiseringen af ​​kvantetokens. BMBF-konkurrencen fremhæver de udfordringer, forskningen står over for, især den ofte begrænsede levetid for kvantetilstande i de nuværende lagringsmetoder. De forskellige tilgange til lagring af kvanteinformation, såsom fangede atomer og farvecentre, viser i øjeblikket lagringstider i millisekundområdet, som ikke er tilstrækkelige til kvantetokensystemer. Der er behov for målrettet forskning for at forbedre disse systemers levetid og sammenhængstid, hvilket kan bane vejen for en mere robust kvantekommunikationsinfrastruktur.

Sammen med forbedringsemnerne peges der også på behovet for teknisk tilslutning til eksisterende infrastrukturer. For at gøre de finansierede projekters succes målbare er der planlagt en jury af eksperter, der skal vurdere fremskridt ud fra specifikke nøgletal. Planen er at opnå målbare forbedringer i udviklingen af ​​kvantehukommelse eller systemer til realisering af kvantetokens inden for tre år.

Arrangementer og netværk til fremme af kvantekommunikation

Interessen for kvantekommunikation i Tyskland bliver mødt med en række arrangementer, der har til formål at fremvise fremskridt og fremhæve nye perspektiver. For eksempel fandt "Forum for Kvantekommunikation i Tyskland" den 17. oktober 2024 sted på Fraunhofer HHI. Statssekretær Dr. Roland Philippi understregede vigtigheden af ​​BMBF's forskningsfinansiering for at styrke Tysklands it-sikkerhed og teknologiske suverænitet. I denne sammenhæng præsenteres initiativer som QuNET, der allerede har arbejdet med at demonstrere kvantesikker datatransmission, mens QR.X fremhæver kvanteteleportation som en nøgleteknologi for fremtidige kvantenetværk.

Tilsvarende har SQuaD-initiativet til formål at fremme teknologioverførsel og opbygge et innovationsøkosystem inden for kvantekommunikation. Arrangementet omfattede diskussioner om forskning, udvikling og applikationer samt uddannelses- og karrieremuligheder inden for dette lovende område. Kiosker, der præsenterede forskningsprojekter inden for kvantekommunikation, gjorde det også muligt for deltagerne at få direkte viden om den seneste udvikling.

Udviklingen inden for kvantekommunikation repræsenterer ikke kun fremskridt inden for forskning, men også en mulighed for at forbedre den digitale sikkerhedsinfrastruktur i Tyskland. Yderligere information om dette findes på berlinquantum.de tilgængelig.