Jena / Berlin
Deutschland bündelt seine Kompetenzen in der Quantenkommunikation
Schirmprojekt Quantenkommunikation Deutschland SQuaD führt im Innovationshub zentrale Partner zusammen
Die Quantenkommunikation verspricht durch Ausnutzung quantenmechanischer Effekte eine abhörsichere Übertragung von Informationen. Eine der zurzeit am weitesten erforschten Anwendungsfälle ist die quantenbasierte Schlüsselverteilung. Nach intensiver Forschung auf diesem Gebiet steht nun der technologische Sprung in die Wirtschaft bevor: Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert 36 Einrichtungen im Innovationshub für Quantenkommunikation, um Forschungsinstitute und Unternehmen zu vernetzen. Im begleitenden Schirmprojekt Quantenkommunikation Deutschland, kurz SQuaD, sind auch das Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF sowie seine Ausgründung Quantum Optics Jena als Partner beteiligt.
»Unser Hauptziel in den nächsten Jahren ist es, Unternehmen und Forschungseinrichtungen gut zu vernetzen, sodass sie im engen Austausch voneinander profitieren«, erklärt Dr. Nicolas Spethmann, Koordinator des Schirmprojekts Quantenkommunikation Deutschland. »Der Einsatz von quantenbasierter Schlüsselverteilung in Ergänzung zur Post-Quanten-Kryptografie kann wesentlich zur IT-Sicherheit und zur technologischen Souveränität Deutschlands beitragen.«
Eine weitere Aufgabe von SQuaD ist es, die Grundlagen für das entstehende Ökosystem in der Quantenkommunikation zu legen, beispielweise durch das Bereitstellen von Testumgebungen, zuverlässigen Aufbauten für das Testen von Komponenten, und das Vorantreiben von Standardisierung und Zertifizierung. So soll sichergestellt werden, dass Deutschland und Europa im Bereich der Quantenkommunikation eigenständig und nicht auf außereuropäische Ausrüster angewiesen sind.
Die Partner des SQuaD-Projektes und Repräsentanten des Projektträgers beim Kick-Off in Berlin.
Forschungsergebnisse mit industrieller Entwicklung vernetzen
SQuaD soll – als eine Art Schaltzentrale – bestehende Forschungsergebnisse mit der industriellen Entwicklung von Komponenten, Systemen und Lösungen für die Quantenkommunikation zusammenbringen. In enger Zusammenarbeit mit den im Innovationshub Quantenkommunikation geförderten industriegeführten Projekten werden darüber hinaus weitere Aktivitäten für ein prosperierendes Quantenkommunikations-Ökosystem adressiert. Dies schließt die Verstärkung der Zusammenarbeit über Workshops und gemeinsame Arbeitsplattformen ebenso ein wie die Standardisierung sowie Aspekte der IT-Sicherheit mit Blick auf deren Zertifizierbarkeit. Alle diese Bausteine befördern die Erfolgschancen des Technologietransfers. Dafür steht SQuaD insgesamt ein Fördervolumen von rund neun Millionen Euro für eine Laufzeit von 40 Monaten zur Verfügung.
Koordiniert wird SQuaD von der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) in engem Schulterschluss mit dem Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI). Weitere Partner sind:
- Keequant GmbH, Fürth
- Quantum Business Network UG, München
- Universität des Saarlandes, Saarbrücken
- Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI, Karlsruhe
- Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF, Jena
- Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut HHI, Berlin
- Leibniz Universität, Hannover
- Quantum Optics Jena GmbH, Jena
Struktur von SQuaD: involvierte Partner und Interaktion mit relevanten Akteuren und Verbünden des QCom Ökosystems.
Über SQuaD
Das Schirmprojekt Quantenkommunikation Deutschland (SQuaD) wird eine zentrale Anlaufstelle für Expertise und Infrastruktur der Quantenkommunikation in Deutschland schaffen:
Die Quantenkommunikation ist eine Schlüsseltechnologie für die Sicherheit digitaler Infrastrukturen in unserer Gesellschaft. Durch die Nutzung von Quantenzuständen schafft sie es, Abhörangriffe zu verhindern und somit die Vertraulichkeit von sensiblen Informationen zu wahren.
Die Forschungsaktivitäten zur Quantenkommunikation waren bisher stark durch die Grundlagenforschung bestimmt und weitgehend auf Universitäten und Forschungseinrichtungen konzentriert. Um den breiten Technologiesprung aus der Wissenschaft in die Wirtschaft zu ermöglichen, müssen Grundlagenforschung und Industrie in den kommenden Jahren gut vernetzt agieren und im engen Austausch voneinander lernen und profitieren. Dieses Ziel soll durch den Innovationshub für Quantenkommunikation erreicht werden.
Die Quantenkommunikation ist eine Schlüsseltechnologie für die Sicherheit digitaler Infrastrukturen in unserer Gesellschaft. Hier im Bild: Ein Laboraufbau zur Erforschung quantenverschlüsselter Kommunikation.
Ziele und Vorgehen
Ziel des Vorhabens SQuaD im Innovationshub ist es, eine zentrale Anlaufstelle für Expertise und Infrastruktur der Quantenkommunikation in Deutschland zu etablieren. Damit wird eine starke Rolle Deutschlands und Europas in der Kommerzialisierung der Quantenkommunikation mit dem Ziel der technologischen Souveränität unterstützt. Dazu werden Akteure aus Forschung und Industrie, wie die Verbünde QuNET, QR.X und DivQSec, die die gesamte Innovationskette überspannen, zusammengeführt.
Die Unternehmen aus den Umsetzungsprojekten des Innovationshubs und darüber hinaus werden über einen Industriebeirat in die Ausrichtung von SquaD eingebunden. Des Weiteren werden bestehende Forschungsaufbauten der Partner zu öffentlich nutzbaren Testbeds für Quantenkommunikationstechnologie erweitert.
Das Potenzial von Quantenkommunikation für Unternehmen wird durch gezielte Aus- und Weiterbildungsangebote sowie durch eine Online-Plattform vermittelt. Ein Monitoring der weltweiten Entwicklungen zur Quantenkommunikation wird in regelmäßigen Berichten innerhalb des Schirmprojekts ausgetauscht und fließt final in eine Roadmap für Quantenkommunikationstechnologien in Deutschland ein. Geplante Aktivitäten zur Standardisierung und Zertifizierung, bei denen zentrale Akteure wie das Deutsche Institut für Normung (DIN) eingebunden werden, sichern die kommerziellen Verwertungsstrategien ab.
Innovationen und Perspektiven
Mit dem Aufbau einer zentralen nationalen Anlaufstelle für Interessenten aus Industrie und Forschung trägt das Schirmprojekt koordinierend und vernetzend dazu bei, aktuelle Quantenkommunikationstechnologien langfristig in die industrielle Anwendung zu überführen.
Das Schirmprojekt ist zentrales Element eines umfassenden Forschungsnetzwerks, das im Innovationshub für Quantenkommunikation in Deutschland aufgebaut wird. Es bündelt die bundesweiten Forschungsaktivitäten, damit Deutschland und Europa den sich entwickelnden Quantenkommunikationsmarkt maßgeblich mitgestalten, frühzeitig technologische Grundlagen entwickeln und patentrechtlich schützen können. So wird das Fundament für innovative, international wettbewerbsfähige Produkte im Bereich dieser Schlüsseltechnologie gelegt und ein wichtiger Beitrag dazu geleistet, dass Deutschland in der Weltspitze als Technologieanbieter eine führende Rolle beibehält.