Kvantekommunikasjon: Nøkkel til fremtidens digitale sikkerhet!

Kvantekommunikasjon: Nøkkel til fremtidens digitale sikkerhet!

I dag, 1. april 2025, ble det kunngjort at Humboldt-universitetet i Berlin (HU) og det tekniske universitetet i München (TUM) har vunnet konkurransen "Grand Challenge of Quantum Communication" til det føderale utdannings- og forskningsdepartementet (BMBF). Innovasjonsprosjektet skal gå over tre år og har som mål å forbedre sikkerheten til digitale infrastrukturer gjennom bruk av kvantekommunikasjon. Dette er spesielt relevant gitt den fremskredne utviklingen innen kvantedatateknologi, som kan gjøre tradisjonell kryptering foreldet. I denne sammenhengen vil det også utvikles kvantetokens som muliggjør kvantebasert, sikker autentisering. HU vil spesielt fokusere på utviklingen av kvanteminnearkitekturer i diamant og de teoretiske aspektene ved kvantetokens. Den vitenskapelige ledelsen er Prof. Dr. Tim Schröder ble overtatt av HU, støttet av Dr. Gregor Pieplow og Prof. Dr. Kai Müller.

Hvordan forschung-it-sicherheit-kommunikasjonssysteme.de forklarer, kvantekommunikasjon er et sentralt element for sikkerheten til digitale infrastrukturer. Kvantetokens muliggjør sikker autentisering av systembrukere, basert på prinsippet om at kvanteinformasjon ikke kan kopieres uten å bli endret. Disse teknologiene gir betydelige fordeler i forhold til gjeldende sikkerhetstokens og kan ha applikasjoner på en rekke områder, inkludert sikker autentisering, datalagring og digitale signaturer.

Forskning og utvikling innen kvanteminne

Et sentralt anliggende for prosjektet er videreutvikling av kvanteminner, som er avgjørende for realiseringen av kvantetokens. BMBF-konkurransen fremhever utfordringene forskning står overfor, spesielt den ofte begrensede levetiden til kvantetilstander i dagens lagringsmetoder. De ulike tilnærmingene til lagring av kvanteinformasjon, som fangede atomer og fargesentre, viser for tiden lagringstider i millisekundområdet, som ikke er tilstrekkelig for kvantetokensystemer. Målrettet forskning er nødvendig for å forbedre levetiden og koherenstiden til disse systemene, noe som kan bane vei for en mer robust kvantekommunikasjonsinfrastruktur.

Sammen med forbedringstemaene påpekes også behovet for teknisk tilkobling til eksisterende infrastruktur. For å gjøre suksessen til de finansierte prosjektene målbare, planlegges det en jury av eksperter som skal evaluere fremdriften basert på spesifikke nøkkeltall. Planen er å oppnå målbare forbedringer i utviklingen av kvanteminne eller systemer for å realisere kvantetokens innen tre år.

Arrangementer og nettverk for å fremme kvantekommunikasjon

Interessen for kvantekommunikasjon i Tyskland blir møtt med en rekke arrangementer rettet mot å vise frem fremskritt og fremheve nye perspektiver. For eksempel, 17. oktober 2024 fant «Forum for kvantekommunikasjon i Tyskland» sted på Fraunhofer HHI. Statssekretær Dr. Roland Philippi understreket viktigheten av BMBFs forskningsmidler for å styrke Tysklands IT-sikkerhet og teknologiske suverenitet. I denne sammenhengen presenteres initiativer som QuNET, som allerede har jobbet med å demonstrere kvantesikker dataoverføring, mens QR.X fremhever kvanteteleportering som en nøkkelteknologi for fremtidige kvantenettverk.

Tilsvarende har SQuaD-initiativet som mål å fremme teknologioverføring og bygge et innovasjonsøkosystem innen kvantekommunikasjon. Arrangementet inkluderte diskusjoner om forskning, utvikling og anvendelser, samt utdannings- og karrieremuligheter innen dette lovende feltet. Kiosker som presenterte forskningsprosjekter innen kvantekommunikasjon gjorde også deltakerne i stand til å finne ut direkte om den siste utviklingen.

Utviklingen innen kvantekommunikasjon representerer ikke bare fremskritt innen forskning, men også en mulighet til å forbedre den digitale sikkerhetsinfrastrukturen i Tyskland. Mer informasjon om dette er tilgjengelig på berlinquantum.de tilgjengelig.