Κβαντική επικοινωνία: Κλειδί για την ψηφιακή ασφάλεια του μέλλοντος!

Κβαντική επικοινωνία: Κλειδί για την ψηφιακή ασφάλεια του μέλλοντος!

Σήμερα, 1 Απριλίου 2025, ανακοινώθηκε ότι το Πανεπιστήμιο Humboldt του Βερολίνου (HU) και το Τεχνικό Πανεπιστήμιο του Μονάχου (TUM) κέρδισαν τον διαγωνισμό «Grand Challenge of Quantum Communication» του Ομοσπονδιακού Υπουργείου Παιδείας και Έρευνας (BMBF). Το έργο καινοτομίας θα διαρκέσει τρία χρόνια και στοχεύει στη βελτίωση της ασφάλειας των ψηφιακών υποδομών μέσω της χρήσης κβαντικής επικοινωνίας. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό δεδομένων των προοδευτικών εξελίξεων στην τεχνολογία κβαντικών υπολογιστών, που θα μπορούσαν να καταστήσουν την παραδοσιακή κρυπτογράφηση απαρχαιωμένη. Σε αυτό το πλαίσιο, θα αναπτυχθούν επίσης κβαντικά διακριτικά που θα επιτρέπουν τον ασφαλή έλεγχο ταυτότητας βασισμένο σε κβαντική βάση. Το HU θα επικεντρωθεί ιδιαίτερα στην ανάπτυξη αρχιτεκτονικών κβαντικής μνήμης σε διαμάντια και στις θεωρητικές πτυχές των κβαντικών διακριτικών. Την επιστημονική διεύθυνση είναι ο Καθ. Δρ. Tim Schröder ανέλαβε το HU, με την υποστήριξη του Δρ. Gregor Pieplow και του Καθ. Δρ. Kai Müller.

Πως forschung-it-sicherheit-kommunikationssysteme.de εξηγεί, η κβαντική επικοινωνία είναι κεντρικό στοιχείο για την ασφάλεια των ψηφιακών υποδομών. Τα κβαντικά διακριτικά επιτρέπουν τον ασφαλή έλεγχο ταυτότητας των χρηστών του συστήματος, με βάση την αρχή ότι οι κβαντικές πληροφορίες δεν μπορούν να αντιγραφούν χωρίς να τροποποιηθούν. Αυτές οι τεχνολογίες προσφέρουν σημαντικά πλεονεκτήματα σε σχέση με τα τρέχοντα διακριτικά ασφαλείας και θα μπορούσαν να έχουν εφαρμογές σε διάφορους τομείς, όπως ασφαλή έλεγχο ταυτότητας, αποθήκευση δεδομένων και ψηφιακές υπογραφές.

Έρευνα και ανάπτυξη στον τομέα της κβαντικής μνήμης

Κεντρικό μέλημα του έργου είναι η περαιτέρω ανάπτυξη κβαντικών μνημών, οι οποίες είναι ζωτικής σημασίας για την υλοποίηση των κβαντικών μαρκών. Ο διαγωνισμός BMBF υπογραμμίζει τις προκλήσεις που αντιμετωπίζει η έρευνα, ιδιαίτερα τη συχνά περιορισμένη διάρκεια ζωής των κβαντικών καταστάσεων στις τρέχουσες μεθόδους αποθήκευσης. Οι διάφορες προσεγγίσεις για την αποθήκευση κβαντικών πληροφοριών, όπως παγιδευμένα άτομα και χρωματικά κέντρα, δείχνουν επί του παρόντος χρόνους αποθήκευσης στην περιοχή του χιλιοστού του δευτερολέπτου, οι οποίοι δεν επαρκούν για συστήματα κβαντικών διακριτικών. Απαιτείται στοχευμένη έρευνα για τη βελτίωση της διάρκειας ζωής και των χρόνων συνοχής αυτών των συστημάτων, γεγονός που μπορεί να ανοίξει το δρόμο για μια πιο ισχυρή υποδομή κβαντικών επικοινωνιών.

Παράλληλα με τα θέματα βελτίωσης, επισημαίνεται και η ανάγκη για τεχνική διασύνδεση με υφιστάμενες υποδομές. Προκειμένου να καταστεί μετρήσιμη η επιτυχία των χρηματοδοτούμενων έργων, μια κριτική επιτροπή εμπειρογνωμόνων σχεδιάζεται να αξιολογήσει την πρόοδο με βάση συγκεκριμένα βασικά στοιχεία. Το σχέδιο είναι να επιτευχθούν μετρήσιμες βελτιώσεις στην ανάπτυξη κβαντικής μνήμης ή συστημάτων για την υλοποίηση κβαντικών διακριτικών εντός τριών ετών.

Εκδηλώσεις και δίκτυα για την προώθηση της κβαντικής επικοινωνίας

Το ενδιαφέρον για την κβαντική επικοινωνία στη Γερμανία συναντάται με μια σειρά εκδηλώσεων που στοχεύουν στην ανάδειξη της προόδου και την ανάδειξη νέων προοπτικών. Για παράδειγμα, στις 17 Οκτωβρίου 2024, πραγματοποιήθηκε το «Φόρουμ για την Κβαντική Επικοινωνία στη Γερμανία» στο Fraunhofer HHI. Ο Υφυπουργός Δρ. Roland Philippi τόνισε τη σημασία της χρηματοδότησης της έρευνας από το BMBF για την ενίσχυση της ασφάλειας πληροφορικής και της τεχνολογικής κυριαρχίας της Γερμανίας. Σε αυτό το πλαίσιο, παρουσιάζονται πρωτοβουλίες όπως το QuNET, που έχουν ήδη εργαστεί για την επίδειξη κβαντικής ασφαλούς μετάδοσης δεδομένων, ενώ το QR.X υπογραμμίζει την κβαντική τηλεμεταφορά ως βασική τεχνολογία για μελλοντικά κβαντικά δίκτυα.

Ομοίως, η πρωτοβουλία SQuaD στοχεύει στην προώθηση της μεταφοράς τεχνολογίας και στη δημιουργία ενός οικοσυστήματος καινοτομίας στον τομέα των κβαντικών επικοινωνιών. Η εκδήλωση περιελάμβανε συζητήσεις για έρευνα, ανάπτυξη και εφαρμογές, καθώς και ευκαιρίες εκπαίδευσης και καριέρας σε αυτόν τον πολλά υποσχόμενο τομέα. Περίπτερα που παρουσίαζαν ερευνητικά έργα σε κβαντική επικοινωνία έδωσαν επίσης τη δυνατότητα στους συμμετέχοντες να ενημερωθούν άμεσα για τις τελευταίες εξελίξεις.

Οι εξελίξεις στην κβαντική επικοινωνία δεν αντιπροσωπεύουν μόνο την πρόοδο στην έρευνα, αλλά και μια ευκαιρία για τη βελτίωση της υποδομής ψηφιακής ασφάλειας στη Γερμανία. Περισσότερες πληροφορίες σχετικά με αυτό είναι διαθέσιμες στο berlinquantum.de διαθέσιμος.