Kvantu komunikācija: Paderborns vada revolūciju IT drošībā!

Kvantu komunikācija: Paderborns vada revolūciju IT drošībā!

Paderbornas universitāte piedalās jaunā unikālā kopīgā projektā, kura mērķis ir ievērojami uzlabot IT drošību, izmantojot kvantu komunikāciju. Šis projekts ar nosaukumu "Quantepeater.net (qr.n)" tiks finansēts ar aptuveni 20 miljoniem eiro no Federālās Izglītības un pētniecības ministrijas (BMBF), un tas būs jāīsteno nākamajos trīs gados. Kopumā 42 zinātnes un nozares partneri strādā pie jaunu kvantu atkārtotāju jauno koncepciju izstrādes un demonstrēšanas reālos testa celiņos.

Kvantu atkārtotājs ir galvenā tehnoloģija drošai informācijas pārraidei lielākos attālumos. Tomēr tie ir sarežģītāki nekā parastais atkārtotājs, jo kvantu stāvokļus nevar kopēt. Paderbornas universitātes komanda jo īpaši koncentrējas uz kvantu frekvences konvertēšanu, kas ļauj savienoties ar dažādām kvantu atkārtotāju platformām. Iesaistītās darba grupas ietver "optoelektroniskos materiālus un komponentus" prof. Dr. Dirka Reutera vadībā un “integrēto kvantu izskatu”, kuru vada prof. Dr. Kristīne Silberhorna.

Tehnoloģiskās problēmas un risinājumi

Pētniecības projektā uzmanības centrā ir jaunu kvantu gaismas avotu attīstība, kas balstīta uz pusi slīdēšanas anostruktūrām. Šie kvantu gaismas avoti ir nepieciešami trešās paaudzes kvantu atkārtotājam. Fotonisko kvantu sistēmu institūts (PHOQS) arī nodrošinās fotoniskas galvenās tehnoloģijas kvantu komunikācijai. Pētniecības mērķis ir arī krusteniskās formas metožu un protokolu izstrāde hibrīda kvantu mezgliem, kas atbalsta esošos komunikāciju tīklus, izmantojot kvantu ierobežojumus.

Šo tehnoloģiju nozīme pārsniedz akadēmisko pētījumu. Drošas komunikācijas metodes ir izšķirošas, lai nākotnē aizsargātu kritisko infrastruktūru. Mūsdienīgā, liberālā sabiedrībā droša komunikācija kļūst arvien nozīmīgāka. To uzsver kvantu datoru draudi, kas apšauba esošās kriptogrāfijas procedūras.

Kvantu komunikācija globālā kontekstā

Saskaņā ar Fraunhofer sabiedrības secinājumiem kvantu komunikācijas un daudzuma necaurlaidīgajām šifrēšanas stratēģijām ir arvien lielāka loma IT drošības jomā. Kvantu atslēgas sadalījums (QKD) ir centrālais elements, kas sola fiziski drošas komunikācijas metodes. Dzirdes mēģinājumus var nekavējoties atzīt, kas palielina komunikācijas integritāti. Praksē jau ir komerciālas lietojumprogrammas un pirmie izmēģinājuma projekti, piemēram, Quunet iniciatīva Berlīnē, kas savieno tīkla mezglus.

Nesen veikts Fraunhofer ISI un Sārlandes universitātes pētījums apgaismo pašreizējo tirgus briedumu un izaicinājumus kvantu komunikāciju tehnoloģiju jomā. Izmeklēšana liecina, ka patentēšanas rūpniecības līderis ir aptuveni 70%, kas uzsver šīs tehnoloģijas stratēģisko nozīmi. Kvantu komunikācijas globālais tirgus līdz 2030. gadam palielināsies līdz 5,8 miljardiem eiro, kas nozīmē gada pieauguma tempus no 15 līdz 25 procentiem.