Kvantekommunikasjon: Paderborn leder revolusjon i IT -sikkerhet!

Kvantekommunikasjon: Paderborn leder revolusjon i IT -sikkerhet!

University of Paderborn deltar i et nytt unikt fellesprosjekt som tar sikte på å forbedre IT -sikkerheten betydelig gjennom kvantekommunikasjon. Dette prosjektet, med tittelen "Quantepeater.net (Qr.N)", vil bli finansiert med rundt 20 millioner euro fra Federal Ministry of Education and Research (BMBF) og skal realiseres i løpet av de neste tre årene. Totalt 42 partnere fra vitenskap og industri jobber med utvikling og demonstrasjon av nye konsepter for kvante repeatere på virkelige testspor.

Quantum Repeater er en nøkkelteknologi for sikker informasjonsoverføring over større avstander. Imidlertid er de mer sammensatte enn konvensjonelle repeater fordi kvantetilstander ikke kan kopieres. Teamet ved University of Paderborn fokuserer spesielt på kvantefrekvenskonverteringen, som gjør det mulig for forskjellige kvanterepeaterplattformer å koble til. Arbeidsgruppene som er involvert inkluderer de "optoelektroniske materialene og komponentene" under ledelse av prof. Dr. Dirk Reuter og "Integrated Quantum Look", ledet av prof. Dr. Christine Silberhorn.

Teknologiske utfordringer og løsninger

Utviklingen av nye kvante lyskilder basert på anoststrukturer for halvlad er fokuset i forskningsprosjektet. Disse kvante lyskildene er nødvendige for tredje generasjons kvanterepeater. Institute for Photonic Quantum Systems (PHOQs) vil også gi fotoniske nøkkelteknologier for kvantekommunikasjon. Målet med forskning er også utvikling av tverrplattformmetoder og protokoller for hybrid kvanteknuter som støtter eksisterende kommunikasjonsnettverk gjennom kvantebegrensninger.

Relevansen av disse teknologiene går langt utover akademisk forskning. Sikre kommunikasjonsmetoder er avgjørende for å beskytte kritisk infrastruktur i fremtiden. I et moderne, liberalt samfunn blir sikker kommunikasjon stadig viktigere. Dette understrekes av trusselen fra kvantedatamaskiner som stiller spørsmål ved eksisterende kryptografiske prosedyrer.

Kvantekommunikasjon i global sammenheng

I henhold til funnene fra Fraunhofer Society, spiller kvantekommunikasjon og mengde-bevis krypteringsstrategier en økende rolle i området IT-sikkerhet. Quantum Key Distribution (QKD) er et sentralt element som lover fysisk trygge kommunikasjonsmetoder. Høringsforsøk kan gjenkjennes umiddelbart, noe som øker kommunikasjonsintegriteten. I praksis er det allerede kommersielle applikasjoner og de første pilotprosjektene, for eksempel QUNET -initiativet i Berlin, som forbinder nettverksnoder.

En nylig utført studie av Fraunhofer ISI og University of Saarland lyser opp den nåværende markedsmodenhet og utfordringene innen kvantekommunikasjonsteknologi. Undersøkelsen viser at den industrielle lederen innen patentering er rundt 70%, noe som understreker den strategiske viktigheten av denne teknologien. Det globale markedet for kvantekommunikasjon vil øke til 5,8 milliarder euro innen 2030, noe som innebærer årlige vekstrater mellom 15 og 25 prosent.