Netz zur Quantenkommunikation aufgebaut – Abschluss der QuNET-Initiative

Offenblende Agency / Jakob

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- Die Forschungsinitiative QuNET endet nach sieben Jahren mit einem erfolgreichen Schlüsselexperiment.
- Im Zentrum von QuNET stehen Quantentechnologien für hochsichere Kommunikation.
- Das DLR hat Kerntechnologien aus der optischen Nachrichtenübertragung eingebracht.
- Schwerpunkte: Sicherheit, Luftfahrt, Raumfahrt, Quantentechnologie
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. Die QuNET-Initiative erforscht die technologischen Grundlagen für hochsichere Kommunikation. Im Zentrum steht die Quantenschlüsselverteilung, die Quantum-Key-Distribution (QKD). Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) gehört zum Kernkonsortium der Initiative, gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF, dem Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut für Nachrichtentechnik HHI, dem Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts (MPL) und der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU). Das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) fördert die QuNET-Initiative.
„Wir haben heute mit dem finalen Schlüsselexperiment der QuNET-Initiative einen wichtigen Meilenstein der Hightech Agenda Deutschland erreicht. Ich freue mich, dass wir hier heute live sehen konnten, wie wir mit Quantenkommunikation unsere sensiblen Daten auch im Quantenzeitalter der Zukunft gegen Angriffe schützen können. So stärken wir unsere technologische Souveränität und Wertschöpfung. Jetzt geht es darum, die Forschung schnell in die breite Anwendung zu bringen für die Cybersicherheit von morgen“, erklärt Bundesministerin Dorothee Bär.
Bundesländer stellen Teilnetze bereit, Bundesministerin schaltet zusammen
Beim finalen und größten QuNET-Schlüsselexperiment, das zugleich das offizielle Abschlussevent der QuNET-Initiative markiert, demonstrierten die Forschenden mit Anwendern aus Wirtschaft, Wissenschaft und Gesellschaft in einem realitätsnahen Szenario den Austausch quantenverschlüsselter Daten in einem experimentellen und bundesländerübergreifenden Netz für Quantenkommunikation.
Dafür aktivierten politische Vertretungen der beteiligten Bundesländer am 28. Oktober 2026 zunächst vor Ort in Erlangen, Erfurt und Berlin ihre regionalen Teilnetze. Für Bayern geschah dies durch Ministerpräsident Dr. 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 Dr. 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 erfolgreicher Bereitstellung der regionalen Teilnetze startete Bundesministerin Dorothee Bär in Berlin die Zusammenschaltung zu einem gemeinsamen Quantenkommunikationsnetz sowie eine anschließende Live-Demonstration.
Meilenstein im Projekt: Im vergangenen Jahr Quantenkanäle im Flug getestet

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Mehrere Schlüsselexperimente haben den Weg hierhin bereitet: Bei einem Flugexperiment unter der Leitung des DLR-Instituts für Kommunikation und Navigation haben Forschende 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“, erklärt Dr. Florian David, Direktor des DLR-Instituts für Kommunikation und Navigation.
Live-Demonstration mit fiktiven Gesundheitsdaten
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. Die Übertragung selbst fand dabei über Glasfasern statt. Denn QuNET untersuchte nicht nur Komponenten und Systeme zur Quantenkommunikation, sondern auch deren Integration in vorhandene Kommunikationsinfrastrukturen.
„Die Zukunft der Quantenkommunikation wird durch eine hybride, quantengesicherte Infrastruktur aus Glasfasernetzen, Freistrahlnetzen und Satellitennetzen bestimmt“, sagt Prof. Andreas Tünnermann, Sprecher der QuNET-Initiative. „In diesem abschließenden QuNET-Schlüsselexperiment zeigen wir genau das: Dass unterschiedliche Systeme und regionale Netze gemeinsam funktionieren. Damit kommen wir dem Ziel einer praktisch nutzbaren Netz-Infrastruktur für hochsichere Kommunikation einen wichtigen Schritt näher.“
Nach QuNET kommt die nächste Generation
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.
Weiterführende Links
- Website der QuNET-Initiative
- DLR-Nachricht: Grundlage für ein zukünftiges Quantennetz – Quantenkanäle im Flug getestet
- DLR-Nachricht: Laseroptischer Kanal zwischen Forschungsflugzeug und Bodenstation aufgebaut
- DLR-Nachricht: Erste quantengesicherte Videokonferenz zwischen zwei Bundesbehörden
- Thema im Fokus: Quantentechnologien
- Thema im Fokus: DLR – Starker Partner für Wirtschaft & öffentliche Stakeholder
- Thema im Fokus: Beiträge des DLR zur Hightech Agenda Deutschland
- Thema im Fokus: Sicherheits- und Verteidigungsforschung im DLR
- DLR-Institut für Kommunikation und Navigation
- Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF
- Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut
- Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts
- Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Die QuNET-Initiative
Die QuNET-Initiative ist 2019 gestartet und wurde seither mit 125 Millionen Euro vom BMFTR gefördert. Primäres Ziel von QuNET ist die anwendungsorientierte Entwicklung der physikalisch-technischen Grundlagen sowie der notwendigen Technologien für hochsichere Kommunikationsnetze unter realen Bedingungen unter Nutzung der Quantenphysik. Dabei steht zunächst die praktische Anwendung für eine quantengesicherte Vernetzung, beispielsweise von Behörden, im Vordergrund. Doch QuNET ermöglicht mehr als nur sichere Kommunikation: Die perspektivischen Anwendungen der Übertragungen von Quantenzuständen reichen bis hin zu vernetzten Quantencomputern, dem sogenannten Quanteninternet.
Immer leistungsfähigere digitale Technologien wirken auf die Datennetzwerke von heute ein und sind zunehmend eine Gefahr für die Sicherheit der kritischen Infrastruktur der modernen Informationsgesellschaft. Hinzu kommt die voranschreitende Entwicklung der Quantencomputer. Mit der Fähigkeit, eine Vielzahl von möglichen Optionen gleichzeitig zu berechnen und zu analysieren, werden nicht nur neue Chancen, sondern auch Risiken geschaffen. Viele der zurzeit weit verbreiteten Kernbestandteile der Verschlüsselung, auf denen die Sicherheit fußt, lassen sich damit brechen. Daher müssen vor allem Regierungsorganisationen, das Gesundheitssystem und sicherheitskritische Unternehmen ihre Sicherheitsinfrastrukturen überdenken und erneuern.