Kvantová komunikácia: Paderborn vedie revolúciu v bezpečnosti IT!

Kvantová komunikácia: Paderborn vedie revolúciu v bezpečnosti IT!

University of Paderborn sa zúčastňuje na novom jedinečnom spoločnom projekte, ktorého cieľom je výrazne zlepšiť bezpečnosť IT prostredníctvom kvantovej komunikácie. Tento projekt s názvom „Quantepeater.net (qr.n)“ bude financovaný s približne 20 miliónmi eur od federálneho ministerstva školstva a výskumu (BMBF) a bude sa trvať v nasledujúcich troch rokoch. Celkovo 42 partnerov z vedy a priemyslu pracuje na vývoji a demonštrácii nových konceptov pre kvantové opakovače na skutočných testovacích stopách.

Kvantový opakovač je kľúčovou technológiou pre bezpečný prenos informácií na väčšie vzdialenosti. Sú však zložitejšie ako konvenčný opakovač, pretože kvantové stavy nie je možné skopírovať. Tím University of Paderborn sa zameriava najmä na konverziu kvantovej frekvencie, ktorá umožňuje prepojenie rôznych platforiem kvantového opakovača. Zúčastnené pracovné skupiny zahŕňajú „optoelektronické materiály a komponenty“ pod vedením prof. Dr. Dirk Reuter a „integrovaný kvantový vzhľad“, ktorý vedie profesor Dr. Christine Silberhorn.

Technologické výzvy a riešenia

Výskumný projekt sa zameriava na vývoj nových zdrojov kvantového svetla založené na polovičných anostruktúrach. Tieto kvantové zdroje svetla sú potrebné pre kvantový opakovač tretej generácie. Inštitút pre fotonické kvantové systémy (PHOQ) tiež poskytne fotonické kľúčové technológie pre kvantovú komunikáciu. Cieľom výskumu je aj vývoj metód krížových platov a protokolov pre hybridné kvantové uzly, ktoré podporujú existujúce komunikačné siete prostredníctvom kvantových obmedzení.

Relevantnosť týchto technológií ide ďaleko za hranicami akademického výskumu. Metódy bezpečnej komunikácie sú rozhodujúce pre ochranu kritických infraštruktúr v budúcnosti. V modernej liberálnej spoločnosti sa bezpečná komunikácia stáva čoraz dôležitejšou. Toto je zdôraznené hrozbou kvantových počítačov, ktoré spochybňujú existujúce kryptografické postupy.

Kvantová komunikácia v globálnom kontexte

Podľa zistení spoločnosti Fraunhofer Society, kvantová komunikácia a šifrovacie stratégie odolné voči množstvu zohrávajú rastúcu úlohu v oblasti bezpečnosti IT. Distribúcia kvantových kľúčov (QKD) je ústredným prvkom, ktorý sľubuje fyzicky bezpečné metódy komunikácie. Pokusy o vypočutie je možné okamžite uznať, čo zvyšuje integritu komunikácie. V praxi už existujú komerčné aplikácie a prvé pilotné projekty, ako napríklad iniciatíva Qunet v Berlíne, ktorá spája sieťové uzly.

Nedávno vykonaná štúdia Fraunhofer ISI a University of Saarland osvetľuje súčasnú zrelosť trhu a výzvy v oblasti kvantových komunikačných technológií. Vyšetrovanie ukazuje, že priemyselný líder v patentovaní je okolo 70%, čo zdôrazňuje strategický význam tejto technológie. Globálny trh s kvantovou komunikáciou sa do roku 2030 zvýši na 5,8 miliardy EUR, čo znamená ročné miery rastu medzi 15 a 25 percentami.