Kwantumcommunicatie: sleutel tot de digitale veiligheid van de toekomst!

Kwantumcommunicatie: sleutel tot de digitale veiligheid van de toekomst!

Vandaag, 1 april 2025, werd bekend dat de Humboldt Universiteit van Berlijn (HU) en de Technische Universiteit van München (TUM) de wedstrijd “Grand Challenge of Quantum Communication” van het Federale Ministerie van Onderwijs en Onderzoek (BMBF) hebben gewonnen. Het innovatieproject zal drie jaar duren en heeft tot doel de veiligheid van digitale infrastructuren te verbeteren door het gebruik van quantumcommunicatie. Dit is met name relevant gezien de voortschrijdende ontwikkelingen in de kwantumcomputertechnologie, die traditionele encryptie overbodig zouden kunnen maken. In dit kader zullen ook quantumtokens worden ontwikkeld die op quantum gebaseerde, veilige authenticatie mogelijk maken. De HU zal zich met name richten op de ontwikkeling van kwantumgeheugenarchitecturen in diamant en de theoretische aspecten van kwantumtokens. De wetenschappelijke leiding is prof. dr. Tim Schröder overgenomen door de HU, ondersteund door dr. Gregor Pieplow en prof. dr. Kai Müller.

Hoe forschung-it-sicherheit-kommunikationssysteme.de legt uit dat kwantumcommunicatie een centraal element is voor de beveiliging van digitale infrastructuren. Quantumtokens maken veilige authenticatie van systeemgebruikers mogelijk, gebaseerd op het principe dat kwantuminformatie niet kan worden gekopieerd zonder te worden gewijzigd. Deze technologieën bieden aanzienlijke voordelen ten opzichte van de huidige beveiligingstokens en kunnen op verschillende gebieden worden toegepast, waaronder veilige authenticatie, gegevensopslag en digitale handtekeningen.

Onderzoek en ontwikkeling op het gebied van kwantumgeheugen

Een centrale zorg van het project is de verdere ontwikkeling van kwantumgeheugens, die cruciaal zijn voor de realisatie van kwantumtokens. De BMBF-wedstrijd benadrukt de uitdagingen waarmee onderzoek wordt geconfronteerd, met name de vaak beperkte levensduur van kwantumtoestanden in de huidige opslagmethoden. De verschillende benaderingen voor het opslaan van kwantuminformatie, zoals gevangen atomen en kleurcentra, laten momenteel opslagtijden zien in het bereik van milliseconden, wat niet voldoende is voor kwantumtokensystemen. Gericht onderzoek is nodig om de levensduur en coherentietijden van deze systemen te verbeteren, wat de weg kan vrijmaken voor een robuustere kwantumcommunicatie-infrastructuur.

Naast de verbeteronderwerpen wordt ook gewezen op de noodzaak van technische connectiviteit met bestaande infrastructuren. Om het succes van de gefinancierde projecten meetbaar te maken, wordt een jury van deskundigen gepland die de voortgang beoordeelt op basis van specifieke kerncijfers. Het plan is om binnen drie jaar meetbare verbeteringen te realiseren in de ontwikkeling van quantumgeheugen of systemen voor het realiseren van quantumtokens.

Evenementen en netwerken om kwantumcommunicatie te bevorderen

De belangstelling voor kwantumcommunicatie in Duitsland wordt beantwoord met een reeks evenementen die erop gericht zijn de vooruitgang te demonstreren en nieuwe perspectieven te belichten. Op 17 oktober 2024 vond bijvoorbeeld het “Forum voor Quantumcommunicatie in Duitsland” plaats bij Fraunhofer HHI. Staatssecretaris Dr. Roland Philippi benadrukte het belang van de onderzoeksfinanciering van de BMBF om de Duitse IT-veiligheid en technologische soevereiniteit te versterken. In deze context worden initiatieven zoals QuNET gepresenteerd, die al hebben gewerkt aan het demonstreren van kwantumveilige datatransmissie, terwijl QR.X kwantumteleportatie benadrukt als een sleuteltechnologie voor toekomstige kwantumnetwerken.

Op dezelfde manier heeft het SQuaD-initiatief tot doel technologieoverdracht te bevorderen en een innovatie-ecosysteem op te bouwen op het gebied van kwantumcommunicatie. Het evenement omvatte discussies over onderzoek, ontwikkeling en toepassingen, evenals onderwijs- en carrièremogelijkheden op dit veelbelovende gebied. Kiosken waar onderzoeksprojecten op het gebied van kwantumcommunicatie werden gepresenteerd, stelden deelnemers ook in staat direct kennis te nemen van de nieuwste ontwikkelingen.

De ontwikkelingen op het gebied van kwantumcommunicatie vertegenwoordigen niet alleen vooruitgang in het onderzoek, maar ook een kans om de digitale veiligheidsinfrastructuur in Duitsland te verbeteren. Meer informatie hierover vindt u op berlinquantum.de beschikbaar.