Quantenkommunikation erfolgreich demonstriert

Bundesministerin Bär (Mitte) eröffnete das deutschlandweite, experimentelle Quantennetz gemeinsam mit dem Sprecher der QuNet-Initiative Prof. Andreas Tünnermann und Prof. Christoph Marquardt, wissenschaftlicher Leiter der Live-Demonstration in Berlin.
Bundesministerin Bär (Mitte) eröffnete das deutschlandweite, experimentelle Quantennetz gemeinsam mit dem Sprecher der QuNet-Initiative Prof. Andreas Tünnermann und Prof. Christoph Marquardt, wissenschaftlicher Leiter der Live-Demonstration in Berlin. – Bild: ©Offenblende.Agency / Jakob

Mit einer Live-Demonstration hat die vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) geförderte Forschungsinitiative QuNet ihr finales Schlüsselexperiment abgeschlossen. Zusammen mit Vertretungen der Länder Bayern, Berlin, Sachsen und Thüringen aktivierte Bundesforschungsministerin Dorothee Bär in Berlin ein bundesländerübergreifendes, experimentelles Netz zur Quantenkommunikation.

Die QuNet-Initiative widmet sich der Erforschung von technologischen Grundlagen für hochsichere Kommunikation. Im Zentrum der Initiative steht die Quantenschlüsselverteilung, die sogenannte Quantum-Key-Distribution (QKD). Zum Kernkonsortium gehören das Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF sowie das Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut für Nachrichtentechnik HHI, das Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts (MPL), das Institut für Kommunikation und Navigation des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) und die Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU).

Teilnetze in den Bundesländern

Beim finalen Experiment wurde in einem realitätsnahen Szenario der Austausch quantenverschlüsselter Daten in einem experimentellen und bundesländerübergreifenden Netz für Quantenkommunikation demonstriert.

Dafür wurden zunächst regionale Teilnetze in den beteiligten Bundesländern aktiviert. Die Forschenden der Initiative betonen, dass Länder durch jeweils eigene Initiativen wesentlich zum Aufbau von lokalen Forschungsinfrastrukturen zur Quantenkommunikation beigetragen haben, auf denen das länderübergreifende QuNet-Netz aufbauen konnte.

Nach erfolgreicher Bereitstellung der regionalen Teilnetze, gab Bundesforschungsministerin Bär in Berlin den Startschuss für die Zusammenschaltung zu einem gemeinsamen Quantenkommunikationsnetz sowie einer anschließenden Live-Demonstration.

In der Pressemitteilung wird weiter erläutert, dass mehrere Schlüsselexperimente den Weg bis dato bereitet haben: So hatten bereits 2021 QuNet-Forschende in Bonn eine quantengesicherte Kommunikationsverbindung im Regierungsviertel demonstriert. 2023 kombinierten sie in Thüringen Freistrahl- und Glasfaserstrecken zu einer hybriden Quantenverbindung. 2024 folgte in Berlin ein Netzwerk mit mehreren Knoten und Nutzern bis 2025 schließlich in Bayern mit einem Flugzeug die Anbindung eines mobilen Quantenkommunikationsknotens demonstriert wurde.

Bei der jüngsten Live-Demonstration in Berlin, die unter technischer Leitung des MPL und der FAU umgesetzt wurde, wurden nun unterschiedliche Quantenkryptografie-Systeme zu einem Netz zusammengeschaltet. Im Mittelpunkt der Demonstration stand ein praxisnahes Anwendungsszenario: Als Testdatensätze wurden fiktive Apothekenabrechnungen vom Universitätsklinikum Jena über die Datev bis zur Bundesdruckerei quantengesichert übertragen. Die Übertragung selbst fand dabei über konventionelle Kommunikationsnetze bestehend aus Glasfasern statt. Denn Teil der QuNet-Initiative war nicht nur die Untersuchung von Komponenten und Systemen zur Quantenkommunikation, sondern auch deren Integration in reale und bereits vorhandene Kommunikationsinfrastrukturen.

„Die Zukunft der Quantenkommunikation wird durch eine hybride, quantengesicherte Infrastruktur aus Glasfasernetzen, Freistrahlnetzen und Satellitennetzen bestimmt“, sagt Prof. Dr. Andreas Tünnermann, Sprecher der QuNet-Initiative. „In diesem abschließenden QuNet-Schlüsselexperiment zeigen wir genau das: Dass unterschiedliche Systeme und regionale Netze gemeinsam funktionieren. Damit kommen wir dem Ziel einer praktisch nutzbaren Netz-Infrastruktur für hochsichere Kommunikation einen wichtigen Schritt näher.“

Prof. Christoph Marquardt, wissenschaftlicher Leiter der Live-Demonstration in Berlin, ergänzt: „Mit QuNet haben wir ein starkes Ökosystem für quantengesicherte Kommunikationsnetze geschaffen. Der Schlüssel zu diesem Erfolg liegt in der engen Zusammenarbeit der Forschungseinrichtungen mit zahlreichen Unternehmen in ganz Deutschland, mit denen wir gemeinsam die technische Grundlage für eine verlässliche und marktfähige Sicherheitsarchitektur gelegt haben.“

Enge Zusammenarbeit mit der Wirtschaft

Flankierend zur Initiative bildeten die sogenannten QuNet-Plus-Projekte (QuNet+) die Brücke zwischen Forschung und industrieller Nutzung. Seit 2022 haben im Rahmen von QuNet+ Unternehmen und Forschungseinrichtungen in insgesamt zwölf Projekten Bausteine für zukünftige Quantenkommunikationsnetze entwickelt – diese reichen von Detektormodulen und Laserquellen, über Datennachbearbeitung, optisches Routing und Schlüsselmanagement bis hin zu Testlaboren und optischen Bodenstationen, wie sie in Oberpfaffenhofen und in Jena vorhanden sind.

Mit der Live-Demonstration in Berlin nähert sich die QuNet-Initiative nun dem Ende ihrer siebenjährigen Forschungszeit. Als nächsten Schritt beschreiben die Forschenden den Weg vom experimentellen Quantenkommunikationsnetz mit Fokus auf QKD-Anwendung hin zu Wertschöpfung der Technologien und Forschungsergebnisse am Standort Deutschland.



  • Nach dem Lockdown setzt Erholung ein

    Nach dem Lockdown setzt Erholung ein

    Die Deutsche Wirtschaft erholt sich langsam. Bis das Vorkrisenniveau erreicht wird, könnte es laut Bundeswirtschaftsministerium noch bis 2022 dauern.

    mehr lesen: Nach dem Lockdown setzt Erholung ein

  • Maschinenbau rechnet 2020 mit Produktionsrückgang von 17 Prozent

    Maschinenbau rechnet 2020 mit Produktionsrückgang von 17 Prozent

    Der Maschinen- und Anlagenbau kämpft gegen die Folgen der globalen Corona-Pandemie, aber auch gegen einen nach wie vor belastenden Protektionismus im internationalen Handel. Hinzu kommt ein industrieller Wandel, der sich…

    mehr lesen: Maschinenbau rechnet 2020 mit Produktionsrückgang von 17 Prozent

  • Fraunhofer IFF baut Forschungsstandort aus

    Fraunhofer IFF baut Forschungsstandort aus

    Das Fraunhofer IFF baut eine neue Forschungsfabrik im Magdeburger Wissenschaftshafen. Diese soll im Herbst 2021 fertig sein und neue Forschungsschwerpunkte beheimaten.

    mehr lesen: Fraunhofer IFF baut Forschungsstandort aus

  • KIT forscht an 6G-Technologien

    KIT forscht an 6G-Technologien

    Ein am KIT in Karlsruhe entwickeltes Konzept soll hohe Datenübertragungsraten bei niedrigen Kosten ermöglichen — für die sechste Generation des Mobilfunks. Dabei haben die Forscher die bislang höchste Datenrate in…

    mehr lesen: KIT forscht an 6G-Technologien

  • Industrie erwartet Produktionsplus

    Industrie erwartet Produktionsplus

    Die Produktionserwartungen der deutschen Industrie haben sich laut aktuellen Zahlen des Ifo-Instituts leicht verbessert. Im Maschinenbau kletterten die Erwartungen, nach minus 12 Punkten im Juli, wieder in den positiven Bereich.

    mehr lesen: Industrie erwartet Produktionsplus

  • Expleo bezieht neues Technologiezentrum

    Expleo bezieht neues Technologiezentrum

    Anfang August hat Expleo sein neues Technologiezentrum bezogen. Dort sollen zukünftig Software- und Elektroniksysteme für automobile Anwendungen entwickelt werden.

    mehr lesen: Expleo bezieht neues Technologiezentrum

  • Neues Vorstandsmitglied beim VDMA Robotik + Automation

    Neues Vorstandsmitglied beim VDMA Robotik + Automation

    Der VDMA Fachverband Robotik + Automation hat mit Ralf Winkelmann ein neues Vorstandsmitglied berufen.

    mehr lesen: Neues Vorstandsmitglied beim VDMA Robotik + Automation

  • Unternehmen erwarten exponentielles Datenwachstum

    Unternehmen erwarten exponentielles Datenwachstum

    Die Menge an Daten wird in den nächsten Jahren weiter zunehmen. Wie gut Unternehmen darauf vorbereitet sind und welche Hindernisse durch Dark Data entstehen, zeigt eine aktuelle Studie von Splunk.

    mehr lesen: Unternehmen erwarten exponentielles Datenwachstum

  • Auftragsrückgang schwächt sich ab

    Auftragsrückgang schwächt sich ab

    Die Auftragseingänge im Maschinen- und Anlagenbau sind auch im Juli prozentual zweistellig gesunken, allerdings hat sich der Rückgang im Vergleich zu den Vormonaten abgeschwächt.

    mehr lesen: Auftragsrückgang schwächt sich ab

  • Arbeitsmarktbarometer legt erneut zu

    Arbeitsmarktbarometer legt erneut zu

    Mit einem Anstieg von 0,6 Punkten im Vergleich zum Juli liegt das IAB-Arbeitsmarktbarometer im August weiter auf Erholungskurs. Die Beschäftigungskomponente des Frühindikators sank jedoch leicht.

    mehr lesen: Arbeitsmarktbarometer legt erneut zu

  • Neue Technologie am Arbeitsplatz bietet Karrierechancen

    Neue Technologie am Arbeitsplatz bietet Karrierechancen

    Grundsätzlich stehen Arbeitnehmer der Einführung neuer Technologie am Arbeitsplatz positiv gegenüber. Entsprechende Modernisierungen sehen viele Arbeitstätige unter anderem als Chance, ihre Karriere voranzubringen. Das geht aus einer Studie des Payroll-…

    mehr lesen: Neue Technologie am Arbeitsplatz bietet Karrierechancen

  • Allianz kombiniert KI und IoT

    Allianz kombiniert KI und IoT

    Device Insight, Anbieter von IoT- und IIoT-Lösungen, und Sentian, schwedischer Spezialist für industrielle KI, bündeln ihre Expertise, um Unternehmen dabei zu unterstützen, ihre Produktionsprozesse im Sinne einer Smart Factory zu…

    mehr lesen: Allianz kombiniert KI und IoT