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Das neue Verbundprojekt QCyber erforscht sichere Anwendungen in Quantennetzwerken mit mehreren Nutzern. Die Methoden werden in einem realen Glasfasernetz in Stuttgart mit bis zu sechs Knotenpunkten und über Distanzen bis zu 20 km erprobt. Das Projekt, an dem drei Universitäten beteiligt sind, wird von der Universität Stuttgart koordiniert und von Professor Stefanie Barz geleitet. QCyber wird vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) mit sechs Millionen Euro gefördert und ist auf drei Jahre angelegt.
Für die sichere Übermittlung von Daten führt die rapide Entwicklung von Quantentechnologien, die wir heute sehen, zu einer interessanten Pattstellung. Quantencomputer werden es möglich machen, herkömmliche Verschlüsselungsverfahren zu knacken, und gleichzeitig verspricht die Quantenkommunikation ein Niveau an Abhörsicherheit, das auf andere Weise schlichtweg nicht erreichbar ist.
„Bisher erforschte Quantennetzwerke verbinden allerdings meist nur zwei Nutzer miteinander. Doch in der Praxis müssen oft mehrere Parteien gleichzeitig sicher kommunizieren“, sagt Professor Stefanie Barz von der Universität Stuttgart. Hier setzt das von Barz geleitete Projekt QCyber an: In dem Projekt werden Quantenanwendungen in Netzwerken mit mehreren Nutzern entwickelt und getestet. Diese sind nicht nur auf die reine Kommunikation beschränkt, sondern umfassen eine Vielzahl von Anwendungen.
Anwendungen mit hohem Potenzial
Die erforschten Anwendungen sollen völlig neue Möglichkeiten eröffnen. Beispielsweise soll ein sicheres quantenbasiertes Verfahren für die Kommunikation zwischen mehreren Nutzern entwickelt werden. Dies ist direkt relevant für Diplomatie und Finanzwesen, nicht zuletzt, weil hier auch Anonymität gewährleistet werden kann. Mit einer anderen Methode lassen sich Informationen so verteilen, dass sie nur durch Zusammenarbeit mehrerer Parteien entschlüsselt werden können. Und „Quantum E-Voting“ könnte künftig überprüfbare, anonyme Wahlen mit maximaler Vertrauenswürdigkeit realisierbar machen. Schließlich ist das sichere Computing in Netzwerken die Grundlage für zukünftiges quanten-basiertes Cloud Computing. „Mit diesem grundlagenbasierten, aber praxisorientierten Forschungsprogramm soll QCyber einen wichtigen Beitrag zur Stärkung und Sicherung der technologischen Souveränität im Bereich der künftigen IT-Sicherheit in Deutschland und Europa leisten“, sagt Barz.
Feldtest im Stuttgarter Glasfasernetz
Ein zentrales Element von QCyber ist die Erprobung unter realen Bedingungen. Dazu wird in Stuttgart ein campusweites Fasernetzwerk realisiert, das auch den Campus Vaihingen mit dem Campus Stadtmitte verbindet. Nokia stellt als assoziierter Partner eine zusätzliche Teststrecke zur Verfügung. In diesen Tests wird die Praxistauglichkeit der von den QCyber-Partnern entwickelten Hardware und Software ermittelt. Gleichzeitig wird die Sicherheit der Implementierung analysiert und untersucht, wie sich Quantenanwendungen in klassische Cybersicherheitssysteme integrieren lassen.
Die Netzintegration steht auch im Mittelpunkt von Workshops mit Industrievertreter*innen, die in der ARENA2036, dem Forschungszentrum für die Mobilität der Zukunft auf dem Campus Vaihingen, stattfinden. Dort werden potenzielle Endanwender*innen früh eingebunden, um mögliche Einsatzszenarien zu identifizieren – von sicherer Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation über den Schutz von Produktionsnetzwerken in Smart Factories bis hin zur Übertragung sensibler Daten zwischen Unternehmen, Zulieferern und Cloud-Diensten.
QCyber: Verbundprojekt mit Partnern aus Forschung und Industrie
QCyber ist eine Kooperation von drei Instituten der Universität Stuttgart (Institut für Funktionelle Materie und Quantentechnologien (FMQ), Institut für Halbleiteroptik und Funktionelle Grenzflächen (IHFG), Institut für Informationssicherheit) mit der Universität Würzburg und der TU Berlin. Als Industriepartner ist Swabian Instruments - gegründet als Spin-off der Universität Stuttgart – beteiligt. Des Weiteren sind Nokia und ARENA2036 e.V. als assoziierte Partner eingebunden. Koordiniert wird das Verbundprojekt von Professor Stefanie Barz an der Universität Stuttgart. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) mit sechs Millionen Euro gefördert und läuft von Anfang 2026 bis Ende 2028.
Prof. Dr. Stefanie Barz, Universität Stuttgart, Institut für Funktionelle Materie und Quantentechnologien (FMQ) & Zentrum für Integrierte Quantenwissenschaften und -technologie (IQST), Tel: +49 711 685 61556, barz@fmq.uni-stuttgart.de
https://www.uni-stuttgart.de/universitaet/aktuelles/meldungen/Sichere-Quantenanw...
https://www.fmq.uni-stuttgart.de/de/
https://www.ihfg.uni-stuttgart.de/
https://www.sec.uni-stuttgart.de/de/
https://arena2036.de/
https://www.uni-stuttgart.de/forschung/profil/quantum-technologies/
Experimenteller Aufbau eines Quantennetzwerkknotens
Source: Ludmilla Parsyak
Copyright: Barz Gruppe / Universität Stuttgart
Criteria of this press release:
Business and commerce, Journalists, Scientists and scholars
Information technology, Physics / astronomy
transregional, national
Research projects, Transfer of Science or Research
German
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