(openPR) Nahezu täglich erreichen uns Meldungen von IT-Sabotage, -Spionage oder „hybrider Kriegsführung“. Netzwerke, die auf quantenphysikalischen Grundlagen basieren, könnten hier ein großes Maß an Sicherheit bringen. Grundlage für solche Netzwerke sind sogenannte Quantenrepeater. In dem vom Bundesforschungsministerium geförderten Verbundprojekt „Quantenrepeater.Net (QR.N)“ sollen Konzepte von Quantenrepeatern auf Teststrecken außerhalb von Laborumgebungen demonstriert werden. Die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) ist mit ihrer metrologischen Expertise in zwei wesentlichen Bereichen beteiligt. Das Kick-Off-Meeting für das Projekt fand am 13. und 14. Februar in Bad Honnef statt.
Jeder kennt sie von zuhause: Repeater. Diese kleinen Geräte erweitern, geschickt platziert, die Reichweite der Datenübertragung per WLAN erheblich. An ungleich komplexeren Repeatern forschen auch viele Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in Deutschland: an Quantenrepeatern für Quantennetzwerke. Diese Netze könnten die in Zukunft von entscheidender Bedeutung für freie Gesellschaften und den Schutz unserer kritischen Infrastruktur sein.
Die rasch steigende Zahl von IT-Sabotageakten, von Spionage und Hackerangriffen bringen unsere vernetzte Welt immer stärker ins Wanken. Quantennetzwerke böten hier ein ganz neues Level an Sicherheit. Sie basieren auf quantenphysikalischen Grundlagen und sind daher extrem sicher vor Spionage oder Sabotage. Quantenrepeater sind für solche Quantennetzwerke unerlässlich. Sie erlauben eine sichere Übertragung von Informationen auch über größere Distanzen. Damit können sie auch zukünftige Quantencomputer sicher vernetzen.
Am 13. und 14. Februar fand in Bad Honnef das Kick-Off-Meeting des neuen Forschungsprojekts „Quantenrepeater.Net (QR.N)“ mit 80 Teilnehmenden statt. Mit diesem Auftakt setzen Wissenschaft und Industrie ihre Zusammenarbeit zur Entwicklung von Quantennetzwerken fort. Aufbauend auf den Erkenntnissen des erfolgreichen Vorgängerprojekts „Quantenrepeater.Link (QR.X)“ (2021–2024) zielt das neue Projekt darauf ab, Quantenrepeater-Technologien weiterzuentwickeln und erstmals außerhalb geschützter Laborumgebungen zu testen.
Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Projekt bringt 42 Partnerinstitutionen aus Forschung und Industrie zusammen. Sie arbeiten gemeinsam an der Demonstration von Quantenrepeater-Funktionalitäten auf realen Teststrecken. Ein zentrales Ziel ist die Schaffung einer quantengesicherten Kommunikationsinfrastruktur für Deutschland, die langfristig die Sicherheit kritischer Infrastrukturen erhöht und zukünftige Anwendungen wie die sichere Vernetzung von Quantencomputern ermöglicht.
Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der Demonstration von Quantenrepeater-Strecken mit mehr als zwei Knoten sowie der Einrichtung paralleler Quantenkanäle mithilfe von Multiplexing-Technologien. Zur Erreichung dieser Ziele entwickeln Forschende die Basiskomponenten für Quantenrepeater und testen deren Praxistauglichkeit auf realen Strecken. „Einer der ersten Meilensteine des Projekts ist der Quantenkommunikationslink zwischen Hannover und Braunschweig, der als Testumgebung für die neuen Technologien dient und gemeinsam mit der Leibniz-Universität Hannover, Arbeitsgruppe Prof. Fei Ding, betrieben wird“, erläutert PTB-Abteilungsleiter Stefan Kück.
So soll gemeinsam die Grundlage dafür erarbeitet werden, dass in einigen Jahren in Deutschland eine „quantengesicherte Kommunikation“ aufgebaut werden kann. Dies ist von hoher gesellschaftlicher Bedeutung, insbesondere, was die IT-Sicherheit und den Schutz kritischer Infrastruktur anbelangt. Längerfristig werden Quantenrepeater somit zur Entwicklung einer Quanten-Informationstechnologie für öffentliche Kommunikationssysteme beitragen.
(es/ptb)
wissenschaftliche Ansprechpartner:
Hon.-Prof. Dr. Stefan Kück, Leiter der Abteilung 4 Optik, Telefon: (0531) 592-4000, 
