Kvantna komunikacija: Ključ do digitalne varnosti prihodnosti!

Kvantna komunikacija: Ključ do digitalne varnosti prihodnosti!

Danes, 1. aprila 2025, je bilo objavljeno, da sta Humboldtova univerza v Berlinu (HU) in Tehnična univerza v Münchnu (TUM) zmagali na natečaju Zveznega ministrstva za izobraževanje in raziskave (BMBF) »Grand Challenge of Quantum Communication«. Inovacijski projekt bo trajal tri leta, cilj pa je izboljšati varnost digitalnih infrastruktur z uporabo kvantne komunikacije. To je še posebej pomembno glede na napreden razvoj tehnologije kvantnega računalništva, zaradi katerega bi lahko tradicionalno šifriranje zastarelo. V tem kontekstu bodo razviti tudi kvantni žetoni, ki bodo omogočali kvantno varno avtentikacijo. HU se bo še posebej osredotočil na razvoj arhitektur kvantnega spomina v diamantu in teoretične vidike kvantnih žetonov. Znanstveno vodenje prof. dr. Tima Schröderja je prevzela HU ob podpori dr. Gregorja Pieplowa in prof. dr. Kaia Müllerja.

kako forschung-it-sicherheit-kommunikationssysteme.de pojasnjuje, je kvantna komunikacija osrednji element za varnost digitalnih infrastruktur. Kvantni žetoni omogočajo varno avtentikacijo uporabnikov sistema, ki temelji na načelu, da kvantnih informacij ni mogoče kopirati, ne da bi jih spremenili. Te tehnologije ponujajo znatne prednosti pred trenutnimi varnostnimi žetoni in bi se lahko uporabljale na različnih področjih, vključno z varno avtentikacijo, shranjevanjem podatkov in digitalnimi podpisi.

Raziskave in razvoj na področju kvantnega spomina

Osrednja skrb projekta je nadaljnji razvoj kvantnih spominov, ki so ključni za realizacijo kvantnih žetonov. Tekmovanje BMBF poudarja izzive, s katerimi se soočajo raziskave, zlasti pogosto omejeno življenjsko dobo kvantnih stanj pri trenutnih metodah shranjevanja. Različni pristopi k shranjevanju kvantnih informacij, kot so ujeti atomi in barvni centri, trenutno kažejo čase shranjevanja v območju milisekund, kar ne zadostuje za sisteme kvantnih žetonov. Potrebne so ciljne raziskave za izboljšanje življenjske dobe in časa koherentnosti teh sistemov, kar lahko utre pot do robustnejše kvantne komunikacijske infrastrukture.

Ob temah izboljšav je izpostavljena tudi potreba po tehnični povezljivosti z obstoječimi infrastrukturami. Da bi bil uspeh financiranih projektov merljiv, je načrtovana žirija strokovnjakov, ki bo ocenila napredek na podlagi posebnih ključnih številk. Načrt je doseči merljive izboljšave pri razvoju kvantnega spomina oziroma sistemov za realizacijo kvantnih žetonov v treh letih.

Dogodki in mreže za spodbujanje kvantne komunikacije

Zanimanje za kvantno komunikacijo v Nemčiji se srečuje z vrsto dogodkov, namenjenih predstavitvi napredka in poudarjanju novih perspektiv. Na primer, 17. oktobra 2024 je na Fraunhofer HHI potekal »Forum za kvantno komunikacijo v Nemčiji«. Državni sekretar dr. Roland Philippi je poudaril pomen financiranja raziskav BMBF za krepitev IT varnosti in tehnološke suverenosti Nemčije. V tem kontekstu so predstavljene pobude, kot je QuNET, ki je že delala na demonstraciji kvantno varnega prenosa podatkov, medtem ko QR.X izpostavlja kvantno teleportacijo kot ključno tehnologijo za prihodnja kvantna omrežja.

Podobno želi pobuda SQuaD spodbujati prenos tehnologije in zgraditi inovacijski ekosistem na področju kvantnih komunikacij. Dogodek je vključeval razprave o raziskavah, razvoju in aplikacijah ter možnostih izobraževanja in kariere na tem obetavnem področju. Kioski, ki so predstavljali raziskovalne projekte na področju kvantne komunikacije, so udeležencem omogočili tudi neposredno seznanjanje z najnovejšimi dosežki.

Razvoj kvantne komunikacije ne predstavlja le napredka v raziskavah, ampak tudi priložnost za izboljšanje digitalne varnostne infrastrukture v Nemčiji. Dodatne informacije o tem so na voljo na berlinquantum.de na voljo.