QuSecure

Quantenkommunikations-Systeme auf Basis von Einzelphotonenquellen

Quantenkommunikation ermöglicht ultra-sicheren Informationsaustausch

Alle Arten klassischer Verschlüsselungs-Techniken sind prinzipiell angreifbare, rechnerische Methoden. Sie sollen für den Verwender schnell ausführbar, für einen potenziellen Angreifer hingegen nur schwer umkehrbar sein und beruhen damit auf der Hoffnung, dass einem Angreifer zu wenig Zeit bzw. Rechenleistung zur Verfügung steht, um eine Verschlüsselung zu knacken. Mit der Quanten-kommunikation bietet die Wissenschaft einen Lösungsansatz, wie sich die Datensicherheit gewährleisten lässt, selbst wenn ein Quantencomputer bereits existiert. Der bevorstehende Einzug der Quantenkommunikation in die weltweiten Netzwerke birgt dabei ein großes Potenzial für alle Geschäftsmodelle, die von abhörsicherem Datenaustausch abhängen.

Die Quantenkryptographie ermöglicht im Gegensatz zur klassischen Verschlüsselung eine absolute Sicherheit in der Daten-kommunikation, indem sie die quantenmechanischen Eigenschaften einzelner Lichtteilchen ausnutzt. Dafür werden Lichtquellen benötigt, die kontrolliert einzelne Lichtteilchen mit definierten Eigenschaften aussenden müssen.

Dies war lange Zeit technologisch nicht realisierbar. Die jüngsten Fortschritte in der Herstellung und Nanostrukturierung von Halbleiter-Bauelementen haben jedoch die Entwicklung effizienter und funktionaler Quantenlichtquellen möglich gemacht, die auch Gegenstand aktueller Forschungen sind.

Sichere Datennetze durch hoch-integrierte Quantenlichtquellen

Im Rahmen des Projektes QuSecure sollen leistungsfähigere Systeme mit halbleiter-basierten Quantenlichtquellen für die sichere Datenübertragung erforscht werden.

Dafür wird das volle Potenzial von Einzelphotonenquellen auf der Basis von Halbleiter-Quantenpunkten ausgeschöpft. Es werden unterschiedliche Protokolle zur Quantenschlüsselverteilung implementiert und sowohl die Skalierbarkeit der Bauteile als auch die besonderen quantenmechanischen Eigenschaften der erzeugten Lichtteilchen ausgenutzt.

Ziel ist die Implementierung von Quantenkommunikation, die immun gegenüber jeglicher Art von Lauschangriff ist. Außerdem sollen die neuen Systeme das Sicherheitsniveau und die erzielbaren Schlüsselraten entscheidend verbessern. Das übergeordnete Ziel des Projektes ist es, ein urbanes Quantenkommunikations-Netzwerk mit mehreren Parteien basierend auf Quantenlichtquellen zu etablieren.

Standort dieses QuSecure-Netzwerkes wird der Campus der Technischen Universität Berlin im Herzen der Hauptstadt sein.

Projektdetails

Koordinator

Dr.Tobias Heindel
Technische Universität Berlin
Hardenbergstr. 36, 10623Berlin
+49 30 314-79993

Projektvolumen

ca. 2,2 Mio. € (Förderquote 100%)

Projektdauer

01.08.2018 - 31.07.2023

Projektpartner

Technische Universität BerlinBerlin