SQuaD - Schirmprojekt Quantenkommunikation Deutschland

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 (BMBF) fördert 36 Einrichtungen im Innovationshub für Quantenkommunikation, um Forschungsinstitute und Unternehmen zu vernetzen. Das begleitende Schirmprojekt (SQuaD) wird von der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) in engem Schulterschluss mit dem Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) koordiniert und bringt Akteure aus Forschung und Industrie zusammen. Darüber hinaus erweitert es bestehende Testumgebungen für die Quantenkommunikationstechnologie. 

„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 (SQuaD). „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.

Folgende Partner haben sich zu einem ersten intensiven Austausch an der PTB in Berlin getroffen:

• Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB), Braunschweig und Berlin
• Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI), Bonn
• 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

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.

Homepage des Schirmprojektes Quantenkommunikation: www.squad.ptb.de

Innovationshub Quantenkommunikation: Innovationshub für Quantenkommunikation — Vernetzung und Sicherheit digitaler Systeme (forschung-it-sicherheit-kommunikationssysteme.de)

Ansprechpartner:

Dr. Nicolas Spethmann

Koordinator des Schirmprojekts Quantenkommunikation Deutschland (SQuaD) und des Quantentechnologiezentrums der PTB

Tel.: (0531) 592-2009

E-Mail: nicolas.spethmann@ptb.de

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.

Ziel des Vorhabens „Schirmprojekt Quantenkommunikation Deutschland“ (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.

Die  Physikalisch-Technisch Bundesanstalt (PTB) als nationales Metrologie-Institut und das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) als nationales Institut für Cybersicherheit koordinieren SQuaD im Schulterschluss und bringen dabei zentrale Aspekte aus der Metrologie und der Cybersicherheit ins Projekt ein. Der Technologietransfer aus der Wissenschaft in die Wirtschaft wird durch Workshops, Joint Ventures, Zusammenarbeit bei der Patentierung sowie durch dezidierte Gründungsberatung und -unterstützung auch im Rahmen von Inkubatoren vorangetrieben.

Das Potential 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.