Kvantkommunikation: Nyckeln till framtidens digitala säkerhet!

Kvantkommunikation: Nyckeln till framtidens digitala säkerhet!

Idag, den 1 april 2025, tillkännagavs att Humboldt University of Berlin (HU) och Technical University of München (TUM) har vunnit tävlingen "Grand Challenge of Quantum Communication" från det federala utbildnings- och forskningsministeriet (BMBF). Innovationsprojektet kommer att pågå i tre år och syftar till att förbättra säkerheten för digitala infrastrukturer genom användning av kvantkommunikation. Detta är särskilt relevant med tanke på den framskridande utvecklingen inom kvantberäkningsteknik, som kan göra traditionell kryptering föråldrad. I detta sammanhang kommer även kvanttokens att utvecklas som möjliggör kvantbaserad, säker autentisering. HU kommer särskilt att fokusera på utvecklingen av kvantminnesarkitekturer i diamant och de teoretiska aspekterna av kvanttokens. Den vetenskapliga ledningen är Prof. Dr. Tim Schröder togs över av HU, med stöd av Dr. Gregor Pieplow och Prof. Dr. Kai Müller.

Hur forschung-it-sicherheit-kommunikationssysteme.de förklarar, kvantkommunikation är ett centralt element för säkerheten för digitala infrastrukturer. Kvanttokens möjliggör säker autentisering av systemanvändare, baserat på principen att kvantinformation inte kan kopieras utan att ändras. Dessa tekniker erbjuder betydande fördelar jämfört med nuvarande säkerhetstokens och kan ha tillämpningar inom en mängd olika områden, inklusive säker autentisering, datalagring och digitala signaturer.

Forskning och utveckling inom området kvantminne

En central fråga för projektet är vidareutvecklingen av kvantminnen, som är avgörande för realiseringen av kvanttokens. BMBF-tävlingen belyser de utmaningar som forskning står inför, särskilt den ofta begränsade livslängden för kvanttillstånd i nuvarande lagringsmetoder. De olika tillvägagångssätten för att lagra kvantinformation, såsom fångade atomer och färgcentra, visar för närvarande lagringstider i millisekundsintervallet, vilket inte är tillräckligt för kvanttokensystem. Riktad forskning behövs för att förbättra livslängden och koherenstiderna för dessa system, vilket kan bana väg för en mer robust kvantkommunikationsinfrastruktur.

Tillsammans med förbättringsämnena påpekas också behovet av teknisk anslutning till befintlig infrastruktur. För att göra framgångarna för de finansierade projekten mätbara planeras en expertjury att utvärdera framstegen utifrån specifika nyckeltal. Planen är att uppnå mätbara förbättringar i utvecklingen av kvantminne eller system för att realisera kvanttokens inom tre år.

Evenemang och nätverk för att främja kvantkommunikation

Intresset för kvantkommunikation i Tyskland möts av en rad evenemang som syftar till att visa upp framsteg och lyfta fram nya perspektiv. Till exempel, den 17 oktober 2024, ägde "Forum för kvantkommunikation i Tyskland" rum på Fraunhofer HHI. Statssekreterare Dr Roland Philippi betonade vikten av BMBF:s forskningsfinansiering för att stärka Tysklands IT-säkerhet och tekniska suveränitet. I detta sammanhang presenteras initiativ som QuNET, som redan har arbetat med att demonstrera kvantsäker dataöverföring, medan QR.X lyfter fram kvantteleportation som en nyckelteknologi för framtida kvantnätverk.

På liknande sätt syftar SQuaD-initiativet till att främja tekniköverföring och bygga ett innovationsekosystem inom området kvantkommunikation. Evenemanget innehöll diskussioner om forskning, utveckling och tillämpningar, samt utbildnings- och karriärmöjligheter inom detta lovande område. Kiosker som presenterade forskningsprojekt inom kvantkommunikation gjorde det också möjligt för deltagarna att direkt ta reda på den senaste utvecklingen.

Utvecklingen inom kvantkommunikation representerar inte bara framsteg inom forskning, utan också en möjlighet att förbättra den digitala säkerhetsinfrastrukturen i Tyskland. Mer information om detta finns på berlinquantum.de tillgänglig.