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.



  • Umsatzwachstum erst wieder 2021

    Umsatzwachstum erst wieder 2021

    In einer siebten Blitzumfrage des VDMA zu den wirtschaftlichen Auswirkungen der Corona-Pandemie geben 60 Prozent der Mitglieder an, dass sie erst im kommenden Jahr mit Umsatzsteigerungen rechnen. Die Unternehmen, die…

    mehr lesen: Umsatzwachstum erst wieder 2021

  • Positionspapier zur Gestaltung der Energiewende

    Positionspapier zur Gestaltung der Energiewende

    Die VDI-Fachgesellschaften Energie und Umwelt (GEU) sowie Mess- und Automatisierungstechnik (GMA) planen, ein Positionspapier zur Umsetzung der Energiewende zu erstellen.

    mehr lesen: Positionspapier zur Gestaltung der Energiewende

  • AAA in Essen und Chemnitz startbereit

    AAA in Essen und Chemnitz startbereit

    Die All About Automation Messen am 9. und 10. September in Essen und am 23. und 24. September in Chemnitz sind startbereit. Das Konzept für eine sichere und erfolgreiche Besucher/Aussteller-Interaktion…

    mehr lesen: AAA in Essen und Chemnitz startbereit

  • SAP und Siemens arbeiten an gemeinsamen Lösungen

    SAP und Siemens arbeiten an gemeinsamen Lösungen

    Im Rahmen einer Partnerschaft wollen Siemens und SAP ihre sich ergänzenden Softwarelösungen für Product Lifecycle, Supply Chain und Asset Management kombinieren.

    mehr lesen: SAP und Siemens arbeiten an gemeinsamen Lösungen

  • Cybersicherheit für Ethernet-Antriebe

    Cybersicherheit für Ethernet-Antriebe

    Industrielle Netzwerke werden mit dem Internet der Dinge immer offener für die gefürchtete Cyberkriminalität. Umso wichtiger ist es, die kommunizierenden Komponenten davor zu schützen.

    mehr lesen: Cybersicherheit für Ethernet-Antriebe

  • SSD mit mehrschichtigem Datenschutz

    SSD mit mehrschichtigem Datenschutz

    Wem seine Daten wichtig sind, setzt auf mehr als nur eine Sicherheitslösung. Lokale Backup- oder Cloudlösungen sind ein Weg, seine Daten zu sichern. Wird der PC allerdings entwendet, durch Dritte…

    mehr lesen: SSD mit mehrschichtigem Datenschutz

  • Geschäftsklima erholt sich

    Geschäftsklima erholt sich

    Die Corona-Krise hat die deutsch Elektroindustrie in den vergangenen Monaten hart getroffen. Auch der Mai brachte trotz erster Lockerungen Verluste für die Branche.

    mehr lesen: Geschäftsklima erholt sich

  • Wie ist die Stimmung in der Fertigungsindustrie

    Wie ist die Stimmung in der Fertigungsindustrie

    In einer Studie des IIoT-Spezialisten Relayr wurden je 100 Unternehmen in den USA und in Deutschland zu aktuellen Entwicklungen während der Coronakrise befragt. Dabei zeigen sich sogar positive Effekte.

    mehr lesen: Wie ist die Stimmung in der Fertigungsindustrie

  • Cosmo Consult expandiert nach Asien

    Cosmo Consult expandiert nach Asien

    Die Cosmo Consult-Gruppe eröffnet eine Niederlassung in Hongkong und plant darüber hinaus weitere Standorte in Asien.

    mehr lesen: Cosmo Consult expandiert nach Asien

  • Auftragseingang im Maschinenbau weiter rückläufig

    Auftragseingang im Maschinenbau weiter rückläufig

    Wie bereits im April blieb der Auftragseingang der deutschen Maschinenbauer auch im Mai weit unter dem Niveau des Vorjahres. Die Bestellungen blieben 28 Prozent unter dem Vorjahreswert.

    mehr lesen: Auftragseingang im Maschinenbau weiter rückläufig

  • Produktion legt wieder zu

    Produktion legt wieder zu

    Laut statistischem Bundesamt hat sich die Industrie im Mai von den Einbrüchen verursacht durch die Corona-Pandemie etwas erholt. Die Produktion legte zu, verfehlt das Mai-Ergebnis des Vorjahres jedoch um 19,3…

    mehr lesen: Produktion legt wieder zu

  • Drei von vier Unternehmen erwarten schnelle Erholung

    Drei von vier Unternehmen erwarten schnelle Erholung

    Zwei Drittel (66 Prozent) der Unternehmensleiter weltweit sind optimistisch, dass sich der europäische Markt relativ schnell vom wirtschaftlichen Abschwung durch die COVID-19-Pandemie erholen wird. Das geht aus einem Report des…

    mehr lesen: Drei von vier Unternehmen erwarten schnelle Erholung