Kvantová komunikace: Paderborn vede revoluci v IT bezpečnosti!

Kvantová komunikace: Paderborn vede revoluci v IT bezpečnosti!

University of Paderborn se účastní nového jedinečného společného projektu, jehož cílem je výrazně zlepšit zabezpečení IT kvantovou komunikací. Tento projekt s názvem „QuantePeater.net (QR.N)“ bude financován s přibližně 20 miliony EUR od federálního ministerstva školství a výzkumu (BMBF) a musí být realizován v příštích třech letech. Celkem 42 partnerů z vědy a průmyslu pracuje na vývoji a demonstraci nových konceptů pro kvantové opakování na skutečných testovacích stopách.

Quantum Repeater je klíčovou technologií pro bezpečný přenos informací na větší vzdálenosti. Jsou však složitější než konvenční opakovač, protože kvantové stavy nelze zkopírovat. Tým University of Paderborn se zaměřuje zejména na konverzi kvantové frekvence, která umožňuje propojit různé platformy Quantum Repeater. Zahrnuté pracovní skupiny zahrnují „optoelektronické materiály a komponenty“ pod vedením prof. Dr. Dirka Reutera a „Integrovaný kvantový vzhled“ vedené prof. Dr. Christine Silberhorn.

Technologické výzvy a řešení

Vývoj nových kvantových světelných zdrojů založených na polovičním anasstrukturách je středem výzkumného projektu. Tyto kvantové světelné zdroje jsou vyžadovány pro kvantový opakovač třetí generace. Institut pro fotonické kvantové systémy (PHOQS) také poskytne fotonické klíčové technologie pro kvantovou komunikaci. Cílem výzkumu je také vývoj metod a protokolů pro hybridní kvantové uzly, které podporují stávající komunikační sítě prostřednictvím kvantových omezení.

Relevance těchto technologií jde daleko nad rámec akademického výzkumu. Metody bezpečné komunikace jsou v budoucnu zásadní pro ochranu kritických infrastruktur. V moderní liberální společnosti je bezpečná komunikace stále důležitější. To je zdůrazněno hrozbou kvantových počítačů, které zpochybňují stávající kryptografické postupy.

Kvantová komunikace v globálním kontextu

Podle zjištění Fraunhofer Society hrají kvantová komunikace a strategie šifrování odolné proti množství v oblasti IT bezpečnosti rostoucí roli. Distribuce kvantových klíčů (QKD) je ústřední prvek, který slibuje metody fyzicky bezpečné komunikace. Pokusy o sluchu lze okamžitě uznat, což zvyšuje integritu komunikace. V praxi již existují komerční aplikace a první pilotní projekty, jako je iniciativa Qunet v Berlíně, která spojuje síťové uzly.

Nedávno provedená studie Fraunhofer ISI a University of Saarland osvětluje současnou tržní zralost a výzvy v oblasti kvantových komunikačních technologií. Šetření ukazuje, že průmyslový lídr v patentování je kolem 70%, což podtrhuje strategický význam této technologie. Globální trh pro kvantovou komunikaci se do roku 2030 zvýší na 5,8 miliardy EUR, což znamená anualizované míry růstu mezi 15 a 25 procenty.