Ein Quantennetzwerk im Herzen Berlins
Die Digitalisierung unseres Alltags schreitet voran und gewinnt in allen Bereichen unserer Gesellschaft enorm an Bedeutung. Durch den einhergehenden zunehmenden Austausch unserer privaten Daten stellen wir immer höhere Anforderungen an die Sicherheit unserer Kommunikationsnetzwerke. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, bedarf es des Einsatzes neuer Technologien. Bisherige Verschlüsselungsverfahren basieren auf mathematischen Algorithmen und setzen auf die begrenzte Leistungsfähigkeit heutiger Computer. Zukünftige Computer können allerdings in der Lage sein, diese zu entschlüsseln. Der Einsatz von Quantenzuständen in einem Quantenkommunikationsnetzwerk bietet eine neuartige Lösung. Hierbei werden Daten mittels Quantenzuständen des Lichts auf Basis fundamentaler Naturgesetze verschlüsselt. Diese erlauben es, Nachrichten auch in Zukunft sicher zu übertragen.
Das Verbundprojekt „Ein quantengesichertes Campusnetzwerk basierend auf sub-Poissonschen Quantenlichtquellen (tubLAN Q.0)“ hat das Ziel, ein skalierbares quantengesichertes Kommunikationsnetzwerk im Herzen Berlins zu entwickeln. Hierbei sollen sowohl Glasfaserleitungen als auch Freistrahlübertragung zum Einsatz kommen. Des Weiteren sollen mobile und einfach benutzbare Quantenlichtquellen auf Basis von Halbleitern sowie innovative kryptographische Protokolle entwickelt werden. Hierdurch legt das Vorhaben den Grundstein für leistungsfähige quanten-gesicherte Kommunikationsnetzwerke im urbanen Raum. Das Netzwerk soll genutzt werden, um die sichere Quantenkommunikation mehrerer Parteien zu demonstrieren.
Das im Rahmen des Projektes entwickelte Quantennetzwerk berücksichtigt die Anforderungen urbaner Kommunikationsnetzwerke. Zum Beispiel wird die Kompatibilität zur bestehenden Infrastruktur berücksichtigt, was zukünftig ein Nachrüsten existierender Glasfasernetze im städtischen Umfeld ermöglicht. Das Projekt ist Wegbereiter einer wirtschaftlichen Integration der Quantenkommunikationstechnologien in bestehende urbane Netzwerke für die breite Anwendung. Dies ist ein entscheidender Schritt zur kommerziellen Umsetzung von Quantenkommunikationstechnologien am Hochtechnologiestandort Deutschland. Nach einem erfolgreichen Projektverlauf soll das Quantennetzwerk mittelfristig interessierten Anwendern aus Industrie und Forschung zugänglich gemacht werden. Zudem sollen perspektivisch weitere Quantennetzwerke in anderen deutschen Städten entstehen. Damit leistet das Vorhaben einen essenziellen Beitrag zum Aufbau von Quantenkommunikationsinfrastrukturen und damit der technologischen und digitalen Souveränität Deutschlands und Europas.