Luftfahrt Abschluss von QuNET: Quantentechnologien für hochsichere Kommunikation

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Nach sieben Jahren Forschungsarbeit hat die QuNET-Initiative ihren Abschluss gefunden. Diese hatte das Ziel, physikalisch-technische Grundlagen und Technologien für sichere Kommunikationsnetze unter Nutzung der Quantenphysik zu entwickeln. Im Rahmen konnte nun ein bundesländerübergreifendes, experimentelles Netz zur Quantenkommunikation aktiviert werden.

Mit einer Live-Demonstration hat die Forschungsinitiative QuNET ihr finales Schlüsselexperiment abgeschlossen: Dorothee Bär, Bundesministerin für Forschung, Technologie und Raumfahrt, hat in Berlin zusammen mit Vertretungen der Länder Bayern, Berlin, Sachsen und Thüringen ein bundesländerübergreifendes, experimentelles Netz zur Quantenkommunikation aktiviert. Im Mittelpunkt der QuNET-Initiative steht die Quantenschlüsselverteilung, die Quantum-Key-Distribution (QKD). An der Initiative waren das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), das Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF, das Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut für Nachrichtentechnik HHI, das Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts (MPL) und die Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) beteiligt.

Regionale Teilnetze für gemeinsames Quantenkommunikationsnetz

Beim finalen und größten QuNET-Schlüsselexperiment wurde in einem realitätsnahen Szenario der Austausch quantenverschlüsselter Daten in einem experimentellen und bundesländerübergreifenden Netz für Quantenkommunikation demonstriert. Dafür aktivierten politische Vertretungen der beteiligten Bundesländer Ende Oktober 2026 zunächst vor Ort in Erlangen, Erfurt und Berlin ihre regionalen Teilnetze. Für Bayern geschah das durch Ministerpräsident Markus Söder, für das Land Berlin durch den Regierenden Bürgermeister Kai Wegner und für Thüringen durch Ministerpräsident Mario Voigt. Ebenfalls vertreten waren das Land Sachsen durch Babett Gläser, Abteilungsleiterin Forschung im Sächsischen Staatsministerium für Wissenschaft, Kultur und Tourismus. Die Bundesländer hatten durch jeweils eigene Länderinitiativen wesentlich zum Aufbau von lokalen Forschungsinfrastrukturen zur Quantenkommunikation beigetragen, auf denen das länderübergreifende QuNET-Netz aufbauen konnte.

Nach Bereitstellung der regionalen Teilnetze startete Bundesministerin Bär in Berlin die Zusammenschaltung zu einem gemeinsamen Quantenkommunikationsnetz sowie eine anschließende Live-Demonstration.

Quantenkanäle zwischen Flugzeug und Bodenstation vermessen

Mehrere Schlüsselexperimente haben den Weg hierhin bereitet: Bei einem Flugexperiment unter der Leitung des DLR-Instituts für Kommunikation und Navigation wurden zum Beispiel im vergangenen Jahr verschiedene Quantenkanäle zwischen einem Flugzeug und einer Bodenstation vermessen, Photonen an eine Ionenfalle geschickt und Technologien zur Quantenschlüsselverteilung getestet. „Bei der Entwicklung von mobilen Quantenknoten konnten wir unsere Kerntechnologien aus der optischen Nachrichtenübertragung über Satelliten und Flugzeuge einbringen und in diesem Flugexperiment demonstrieren. Mit dieser Erfahrung können wir dazu beitragen, zukünftige Quantennetze über weite Strecken hinweg aufzubauen. Freistrahlverbindungen über Satelliten oder Flugzeuge und Stratosphären-Plattformen werden Teil der Lösung für sichere Quantenkommunikationssysteme von morgen sein“, erklärte Dr. Florian David, Direktor des DLR-Instituts für Kommunikation und Navigation in Oberpfaffenhofen.

Quantenkryptografie-Systeme zusammenschalten

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 quantengesichert übertragen.

Vom Experiment in die Praxis

Mit der Live-Demonstration in Berlin nähert sich die QuNET-Initiative nun dem Ende ihrer siebenjährigen Forschungszeit. Zugleich beginnt der nächste Schritt vom experimentellen Quantennetz mit Fokus auf QKD-Anwendung hin zu Wertschöpfung der Technologien und Forschungsergebnisse in Deutschland.  (se)

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