Aufbruch in die Quantentechnologie

18.2.2019

Mit voranschreitender Digitalisierung werden auch Daten- und Kommunikationssicherheit zunehmend wichtiger. Quanten sind abhörsicher und somit ein vielversprechendes Kommunikationsmittel. Im Rahmen des Verbundprojekts »Quanten-Link-Erweiterung« (Q.Link.X) arbeitet das Fraunhofer HHI mit 23 Partnern aus Industrie und Forschung an Systemen für die Quantenkommunikation.

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Die zugrundeliegende Quantentechnologie ermöglicht abhörsichere Glasfasernetzwerke.

© istock.com / BlackJack3D, bearbeitet durch Fraunhofer HHI

Das Fraunhofer HHI arbeitet an einem System zur Quantenkommunikation.

Diese Technologie nutzt Quantenzustände als Informationsträger. Die Daten können dadurch weder kopiert noch unbemerkt mitgelesen werden.

Erweitern der Reichweite

Ziel des Projekts ist die Entwicklung physikalisch abhörsicherer Glasfasernetzwerke. Die Quanteninformationen werden dabei durch Photonen übertragen. Die Reichweite ist derzeit jedoch auf unter 100 km beschränkt. Die Lösung: Quantenrepeater (QR), die die Signale der einzelnen Teilstrecken ohne Sicherheitseinschränkungen verstärken, aufbereiten und miteinander verknüpfen.

Testumgebung für QR-Systeme

Das Fraunhofer-Institut für Nachrichtentechnik, Heinrich-Hertz-Institut, HHI stellt die anwendungsnahe Glasfaser-Testumgebung für die entwickelten QR-Lösungen bereit. Dabei werden verschiedene Systeme von Quantenpunkten über Diamant-Farbzentren bis zu einer Kombination atomarer und ionischer Systeme auf Übertragungsstrecken zwischen 10 km und 100 km Länge miteinander verglichen und bewertet: ein wichtiger Schritt bei der Überführung in die Anwendung. Im Rahmen des Projekts werden zudem verbesserte Wellenlängen-Multiplexing-Protokolle mit weiteren Quantenkommunikations- und klassischen Übertragungskanälen für bestehende Glasfaserkommunikationsnetze erprobt.

 

Folgende Partner sind neben dem Fraunhofer HHI an Q.Link.X beteiligt:

• Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

• Technische Universität München

• Technische Universität Dortmund

• Technische Universität Berlin

• Universität Stuttgart

• Universität Paderborn

• Universität des Saarlandes

• Freie Universität Berlin

• Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden

• Ruhr-Universität Bochum

• Swabian Instruments GmbH

• Leibniz Universität Hannover

• Max-Planck-Institut für Quantenoptik (Garching)

• Julius-Maximilians-Universität Würzburg

• Universität Bremen

• Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf

• Universität Ulm

• Humboldt-Universität zu Berlin

• Universität Kassel

• Johannes Gutenberg-Universität Mainz

• Karlsruher Institut für Technologie

• Ludwig-Maximilians-Universität München

Das Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert.