Kvanttiviestintä: Paderborn johtaa vallankumousta IT -turvallisuudessa!

Kvanttiviestintä: Paderborn johtaa vallankumousta IT -turvallisuudessa!

Paderbornin yliopisto osallistuu uuteen ainutlaatuiseen yhteiseen projektiin, jonka tavoitteena on parantaa IT -turvallisuutta merkittävästi kvanttiviestinnän avulla. Tätä hanketta, jonka otsikko on "QuanpePeater.net (QR.N)", rahoitetaan noin 20 miljoonalla eurolla liittovaltion opetus- ja tutkimusministeriöltä (BMBF), ja se on toteutettava seuraavien kolmen vuoden aikana. Yhteensä 42 tieteen ja teollisuuden kumppania pyrkii kehittämään ja osoittamaan uusien konseptien kvanttitodoiville todellisilla testeillä.

kvanttitoistin on avaintekniikka turvallisen tiedonsiirron saavuttamiseksi suuremmilla etäisyyksillä. Ne ovat kuitenkin monimutkaisempia kuin tavanomaiset toistimet, koska kvantitilaa ei voida kopioida. Paderbornin yliopiston ryhmä keskittyy erityisesti kvanttitaajuusmuunnokseen, mikä mahdollistaa erilaisten kvanttitoistinalustojen linkityksen. Mukana olevat työryhmät sisältävät "optoelektroniset materiaalit ja komponentit" prof. Dr. Dirk Reuterin johdolla ja "integroidun kvanttien" johdolla, jota johtaa prof. Dr. Christine Silberhorn.

Teknologiset haasteet ja ratkaisut

Uusien kvanttivalonlähteiden kehittäminen puolikasrunan anisarakenteisiin on tutkimushankkeen painopiste. Nämä kvanttivalolähteet tarvitaan kolmannen sukupolven kvanttitoistin. Fotonisten kvanttijärjestelmien instituutti (PHOQ) tarjoaa myös fotonisen avaintekniikan kvanttiviestinnälle. Tutkimuksen tavoitteena on myös poikkiprosessin menetelmien ja -protokollien kehittäminen hybridi -kvanttisolmuille, jotka tukevat olemassa olevia viestintäverkkoja kvanttirajoitusten kautta.

Näiden tekniikoiden merkitys ylittää paljon akateemisen tutkimuksen. Turvalliset viestintämenetelmät ovat tärkeitä kriittisten infrastruktuurien suojelemiseksi tulevaisuudessa. Nykyaikaisessa liberaalissa yhteiskunnassa turvallinen viestintä on yhä tärkeämpää. Tätä korostaa kvanttitietokoneiden uhka, jotka kyseenalaistavat olemassa olevat salausmenettelyt.

kvanttiviestintä globaalissa kontekstissa

Fraunhofer-yhteiskunnan havaintojen mukaan kvanttiviestinnän ja määränkestävien salausstrategioiden mukaan on kasvava rooli IT-turvallisuuden alueella. Kvanttiavainjakauma (QKD) on keskeinen elementti, joka lupaa fyysisesti turvallisia viestintämenetelmiä. Kuuloyritykset voidaan tunnistaa välittömästi, mikä lisää viestinnän eheyttä. Käytännössä on jo kaupallisia sovelluksia ja ensimmäiset pilottihankkeet, kuten Berliinin Qunet -aloite, joka yhdistää verkkosolmut.

Fraunhofer ISI: n ja Saarlandin yliopiston äskettäin suorittama tutkimus valaisee nykyisen markkinoiden kypsyyttä ja kvanttiviestinnän tekniikan haasteita. Tutkimus osoittaa, että patentoinnin teollisuusjohtaja on noin 70%, mikä korostaa tämän tekniikan strategista merkitystä. Kvanttiviestinnän maailmanmarkkinat nousevat 5,8 miljardiin euroon vuoteen 2030 mennessä, mikä tarkoittaa, että vuotuinen kasvuvauhti on 15–25 prosenttia.