Die QuNET-Initiative

Die QuNET-Initiative liefert einen Beitrag zu Deutschlands quantensicherer IT-Infrastruktur der Zukunft. Dazu wird die Technik der sogenannten Quantenschlüsselverteilung (engl.: Quantum Key Distribution, QKD) aus den Forschungslaboren einen entscheidenden Schritt näher Richtung praxisnaher Anwendungen gebracht.

Die Digitalisierung durchdringt alle Aspekte unserer Lebens- und Arbeitswelten. Soziale Netzwerke, e-Business oder Industrie 4.0 sind ohne moderne Kommunikationssysteme und Infrastrukturen nicht denkbar. Sie bilden das Rückgrat der Informationsgesellschaft. Die Vertraulichkeit von Daten ist dabei eine Grundlage unserer digitalen Gesellschaft und das Fundament einer auf Innovation basierenden Wirtschaft. Die Sicherheit unserer klassischen IT-Kommunikationsnetze basiert auf etablierten mathematischen Verschlüsselungsverfahren. Diese bestehen jedoch nur gegenüber bekannten Angriffsmethoden und Angriffen mit begrenzten Ressourcen. Zukünftige Technologien können eine Bedrohung für die Datensicherheit sein: Im Zusammenhang mit „store-now decrypt-later“-Attacken stellen nicht nur Quantencomputer, sondern alle Vorteile, die die Zeit mit sich bringt, ein potenzielles Problem dar. Bei diesen Attacken werden Informationen heute gespeichert und entschlüsselt, sobald ausreichend entwickelte Technologien wie Quantencomputer oder neue Algorithmen zur Verfügung stehen.

Aus diesen Gründen hat sich das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) dazu entschieden, die QuNET-Initiative ins Leben zu rufen, um Datensicherheit auch in Zukunft sicherzustellen.

Informationsvideo zur QuNET-Initiative (© QuNET)

Struktur der Initiative

Das Projekt QuNET ist eine Initiative des Bundesministeriums für Bildung und Forschung BMBF, des Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt, der Fraunhofer-Gesellschaft, sowie der Max-Planck-Gesellschaft. Die vier Kerninstitute sind dabei das Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF, das Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut HHI, das Institut für Kommunikation und Navigation DLR-IKN des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt und das Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts (MPL). Die Institute bündeln dabei Ihre Expertisen im Bereich Kommunikations- und Quanten-Technologien, und die umgebenen Standardisierungsprozesse. Geleitet wird die Initiative vom strategischen Lenkungskreis. Dieser besteht aus:

Prof. Dr. Andreas Tünnermann
Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF

Prof. Dr. Christoph Günther
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt DLR
Institut für Kommunikation und Navigation

Prof. Dr. rer. nat. Martin Schell
Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut HHI

Prof. Dr. Gerd Leuchs
Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts MPL

Außerdem wird die Vernetzung der Forschungsgesellschaften genutzt, um die notwendigen Mitstreiter für ein funktionierendes Quantenkommunikationsökosystem zu identifizieren und die Interessen der Gesellschaft und der Wirtschaft zu berücksichtigen. Dazu wurde ein Beirat bestehend aus relevanten Vertretern der Wirtschaft, Forschung und Standardisierungsgremien gebildet, der der QuNET-Initiative beratend zur Seite steht.

Erste Anwendungsszenarien der im Rahmen QuNETs entwickelten Technologien

Konkret sollen im Rahmen der QuNET-Initiative Technologien zur Marktreife gebracht werden, die folgende Anwendungsszenarien befähigen:

Sichere Kommunikation zwischen zwei Zugangspunkten in Hochsicherheitsbereichen
Sichere Kommunikation zwischen mehreren Zugangspunkten innerhalb mehrerer Hochsicherheitsbereiche
Sichere Kommunikation innerhalb großer Multi-User-Netze und Verknüpfungen von mehreren Netzen

Weiterführende Informationen

Nach einem Jahr Projektlaufzeit informierten Bundesforschungsministerin Anja Karliczek sowie die beteiligten Forschungsinstitute über den aktuellen Forschungsstand der Initiative QuNET. Im Rahmen einer Pressekonferenz stellten sie am 2. Dezember 2020 die Grundlagen der Systemarchitektur sowie Systeme zum Austausch von Quantenschlüsseln über verschiedene Distanzen vor.