Projekt - Festk?rperbasierte Schlüsselbauelemente für die Quantenkommunikation / Q.link.X - Quantenrepeater für eine abh?rsichere Kommunikation über gro?e Distanzen (Uni Paderborn) - Projekt

?berblick

Im Zuge der Digitalisierung unserer Gesellschaft gewinnt die Datensicherheit und die sichere Kommunikation stetig an Bedeutung. Für eine grundlegende L?sung der anstehenden Sicherheitsfragen bietet die Quantenkommunikation einen vielversprechenden Ansatz: 威尼斯人官网 nutzt Quantenzust?nde als Informationstr?ger, die aufgrund fundamentaler physikalischer Gesetze weder kopiert noch unbemerkt mitgelesen werden k?nnen. Die Erforschung und Einführung einer derartigen Quantentechnologie wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) durch die Einrichtung des Verbundprojekts ?Quanten-Link-Erweiterung“ (Q.Link.X) vom 2018 bis 2021 mit insgesamt 14,8 Millionen Euro gef?rdert. Im Rahmen des Projekts werden Quantenrepeater zur sicheren Schlüsselübertragung über gr??ere Distanzen realisiert. Im Q.Link.X-Verbund haben sich 24 Partner aus den Bereichen Forschung und Industrie vernetzt, um die Schlüsseltechnologie der Quantenrepeater voranzutreiben.

Wissenschaftliche Ansprechpartner: Prof. Dr. Artur Zrenner, Prof. Dr. Christine Silberhorn, Prof. Dr. Dirk Reuter

Motivation

Im Zuge der Digitalisierung gewinnen Datensicherheit und nachweisbar sichere Kommunikation kontinuierlich an Bedeutung. Aktuell werden hierfür Verschlüsselungsverfahren eingesetzt, deren Sicherheit weitestgehend auf der Leistungsf?higkeit heutiger Rech

Ziele und Vorgehen

Ein Quantenrepeater verbindet zwei oder mehrere Punkt-zu-Punkt-Verbindungen mithilfe von Quantenspeichern und einfacher Quanteninformationsverarbeitung. Das Verbundprojekt Q.Link.X ?Quanten-Link-Erweiterung“ hat die erstmalige Realisierung von Quantenrepeatern zum Ziel. Diese basieren auf drei verschiedenen technischen Plattformen. Dabei handelt es sich um sogenannte Quantenpunkt- und Diamant-Farbzentren-Systeme sowie um eine Kombination atomarer und ionischer Systeme, deren Leistungsf?higkeit auf Teststrecken erprobt werden soll. Basierend auf einem gemeinsamen ?bertragungsprotokoll sollen die Vorteile der jeweiligen Systeme einander gegenübergestellt werden und so die Basis für einen hybriden Quantenrepeater geschaffen werden. Darüber hinaus wird der Anschluss an Glasfasern mit den technisch üblichen ?bertragungswellenl?ngen analysiert und es werden theoretische Grundlagen für zukünftige Quantenkommunikationssysteme entwickelt.

Innovation und Perspektiven

In Q.Link.X sollen erstmals nicht nur einzelne Komponenten eines Quantenrepeaters erforscht und entwickelt werden. Stattdessen sind vollst?ndige und weitreichende Kommunikationsstrecken basierend auf unterschiedlichen Technologieplattformen geplant. Die Analyse der Ergebnisse in einer Roadmap ebnet den Weg zu einem skalierbaren Quantenrepeater, der künftig alle Vorteile der verschiedenen Technologien miteinander kombiniert. Ein wichtiges Augenmerk liegt dabei auf der Realisierbarkeit aus industrieller und ingenieurstechnischer Sicht. Die Ergebnisverwertung in Deutschland wird durch die geplanten Patente und Ausgründungsbestrebungen des Konsortiums gesichert. Durch das Projekt werden so die wissenschaftlichen und wirtschaftlichen Voraussetzungen für zukünftige Quanten-IKT-Systeme in Deutschland geschaffen.