Komunikacja kwantowa: klucz do cyfrowego bezpieczeństwa przyszłości!

Komunikacja kwantowa: klucz do cyfrowego bezpieczeństwa przyszłości!

Dzisiaj, 1 kwietnia 2025 r., ogłoszono, że Uniwersytet Humboldta w Berlinie (HU) i Politechnika w Monachium (TUM) wygrały konkurs „Wielkie wyzwanie komunikacji kwantowej” Federalnego Ministerstwa Edukacji i Badań Naukowych (BMBF). Projekt innowacyjny będzie realizowany przez trzy lata i ma na celu poprawę bezpieczeństwa infrastruktury cyfrowej poprzez wykorzystanie komunikacji kwantowej. Jest to szczególnie istotne, biorąc pod uwagę postępujący rozwój technologii obliczeń kwantowych, który może sprawić, że tradycyjne szyfrowanie stanie się przestarzałe. W tym kontekście opracowane zostaną również tokeny kwantowe, które umożliwią bezpieczne uwierzytelnianie oparte na kwantach. HU skoncentruje się szczególnie na rozwoju architektur pamięci kwantowej w diamencie i teoretycznych aspektach tokenów kwantowych. Kierownictwo naukowe sprawuje prof. dr Tim Schröder, które zostało przejęte przez HU, przy wsparciu dr Gregora Pieplowa i prof. dr Kai Müllera.

Jak forschung-it-sicherheit-kommunikationssysteme.de wyjaśnia, komunikacja kwantowa jest centralnym elementem bezpieczeństwa infrastruktury cyfrowej. Tokeny kwantowe umożliwiają bezpieczne uwierzytelnianie użytkowników systemu w oparciu o zasadę, że informacji kwantowej nie można skopiować bez zmiany. Technologie te oferują znaczną przewagę nad obecnymi tokenami bezpieczeństwa i mogą mieć zastosowania w różnych obszarach, w tym w bezpiecznym uwierzytelnianiu, przechowywaniu danych i podpisach cyfrowych.

Badania i rozwój w dziedzinie pamięci kwantowej

Głównym przedmiotem zainteresowania projektu jest dalszy rozwój pamięci kwantowych, które mają kluczowe znaczenie dla realizacji tokenów kwantowych. Konkurs BMBF zwraca uwagę na wyzwania stojące przed badaniami, w szczególności na często ograniczony czas życia stanów kwantowych w obecnych metodach przechowywania. Różne podejścia do przechowywania informacji kwantowych, takich jak uwięzione atomy i centra kolorów, pokazują obecnie czasy przechowywania w zakresie milisekund, które nie są wystarczające w przypadku systemów żetonów kwantowych. Konieczne są ukierunkowane badania, aby wydłużyć czas życia i spójność tych systemów, co może utorować drogę do solidniejszej infrastruktury komunikacji kwantowej.

Oprócz tematów udoskonaleń wskazuje się również na potrzebę zapewnienia łączności technicznej z istniejącą infrastrukturą. Aby sukces finansowanych projektów był mierzalny, planuje się, że jury składające się z ekspertów będzie oceniać postęp w oparciu o konkretne kluczowe liczby. Plan zakłada osiągnięcie w ciągu trzech lat wymiernych usprawnień w rozwoju pamięci kwantowej czy systemów realizacji tokenów kwantowych.

Wydarzenia i sieci promujące komunikację kwantową

Zainteresowanie komunikacją kwantową w Niemczech spotyka się z serią wydarzeń mających na celu zaprezentowanie postępów i uwypuklenie nowych perspektyw. Na przykład 17 października 2024 r. w Fraunhofer HHI odbyło się „Forum Komunikacji Kwantowej w Niemczech”. Sekretarz stanu dr Roland Philippi podkreślił znaczenie finansowania badań BMBF dla wzmocnienia bezpieczeństwa informatycznego i suwerenności technologicznej Niemiec. W tym kontekście przedstawiono inicjatywy takie jak QuNET, w ramach którego pracowano już nad zademonstrowaniem bezpiecznej kwantowo transmisji danych, natomiast QR.X podkreśla, że ​​teleportacja kwantowa jest kluczową technologią dla przyszłych sieci kwantowych.

Podobnie inicjatywa SQuaD ma na celu promowanie transferu technologii i budowanie ekosystemu innowacji w dziedzinie komunikacji kwantowej. Wydarzenie obejmowało dyskusje na temat badań, rozwoju i zastosowań, a także możliwości edukacyjnych i zawodowych w tej obiecującej dziedzinie. Kioski prezentujące projekty badawcze w zakresie komunikacji kwantowej umożliwiły także uczestnikom bezpośrednie zapoznanie się z najnowszymi osiągnięciami.

Rozwój komunikacji kwantowej stanowi nie tylko postęp w badaniach, ale także szansę na ulepszenie infrastruktury bezpieczeństwa cyfrowego w Niemczech. Więcej informacji na ten temat można znaleźć na stronie berlinquantum.de dostępny.