Förderung von Projekten zum Thema „Lokale Netze zur Quantenkommunikation (Q-LAN)“
Deadline: 25. Juni 2021
Als neuartige Sicherheitstechnologie bietet die Quantenkommunikation eine intrinsische – durch fundamentale physikalische Prozesse garantierte – Sicherheit bei der Übertragung kryptografischer Schlüssel. Durch diese lassen sich bestehende Kommunikationskanäle auch in Zukunft vor Abhörangriffen schützen. Quantenkommunikation bietet aber zusätzlich auch Möglichkeiten, Elemente anderer Quantentechnologien sicher miteinander zu vernetzen.
Analog zum heutigen Internet müssen Quantenelemente perspektivisch sowohl weiträumig als auch in lokalen Netzen („Local Area Network“ – LAN) vernetzt sein. Die dabei verwendeten Übertragungstechnologien und Möglichkeiten für Einsatzszenarien unterscheiden sich jedoch zum Teil erheblich zwischen einem Quanten-LAN (Q-LAN) und der Quantenkommunikation über weite Strecken. Es bestehen besondere Forschungsbedarfe im Hinblick auf lokale Netze, welche durch die heute bereits auf Distanzen von bis zu 100 km eingesetzte Quantenverschlüsselung noch nicht abgedeckt wird.
Derzeit leisten Quantenkommunikationsnetze eine Übertragung von Quantenschlüsseln auf Strecken von weniger als etwa 100 km. Forschungsbedarfe bestehen jedoch bei der Vernetzung von Quantenelementen auf kurzen Strecken, wie beispielsweise in Gebäuden, in Campusnetzen oder Metropolregionen. Zur Realisierung solcher universellen Verbindungen können und müssen teilweise andere Technologien für Komponenten, Übertragungskanäle und Übertragungsprotokolle eingesetzt werden als bei der Quantenschlüsselverteilung über größere Distanzen. Die dabei auftretenden Fehlerquellen unterscheiden sich in ihrer Signifikanz von denen in Weitverkehrsnetzen. Die Korrektur solcher Übertragungsfehler auf kurzen Strecken ist essentiell für den Aufbau künftiger vielseitiger Quantennetze.
Gegenstand der Förderung bilden daher Forschungs- und Entwicklungsarbeiten zu den grundlegenden Komponenten und Übertragungstechnologien sowie zur Architektur sicherer und effizienter lokaler Quantennetze, von der Überbrückung weniger Meter bis hin zu einem Campusnetz.
Das Antragsverfahren ist zweistufig angelegt.
