Geflüster über den Dächern von Jena

Auf dem Dach der Stadtwerke steht ein anonymer, grüner Container: Bob. Bob ist ein Teleskop, oder um genauer zu sein, eine Empfangsstation für eine lokale Teststrecke für neuartige Kommunikationssysteme. Bob kommuniziert mit Alice – einem weiteren Teleskop in einem Labor des IOF auf dem Beutenberg Campus. Das funktioniert mit Quantenkommunikation, die es praktisch unmöglich macht, Daten unbemerkt abzuhören. Aus diesem Grund ist sie schon heute für all jene Anwendungen von großem Interesse, wo sensible Daten langfristig geschützt und archiviert werden müssen, z. B. bei Daten von Behörden und Regierungseinrichtungen, Gesundheitsdaten von Bürgerinnen und Bürgern oder auch bei Konto- und Bankdaten.

Das Fraunhofer IOF widmet sich schon seit mehreren Jahren der Erforschung der Quantenkommunikation. Mit einer lokalen Teststrecke zwischen dem Institutsgebäude und den Jenaer Stadtwerken wird seit 2021 der Austausch von sogenannten Quantenschlüsseln via Freistrahl, also durch die Luft hindurch, erforscht. Die Teststrecke erlaubt es den Forscherinnen und Forschern schnell und unkompliziert neueste Systeme zur Quantenkommunikation in einer realen und anwendungsnahen Umgebung testen zu können – etwa Photonenquellen, Teleskopoptiken oder spezielle Messsysteme.

Bereits 2021 haben die Forschenden auf der Teststrecke erstmals erfolgreich einen quantensicheren Schlüssel zwischen den beiden Standorten ausgetauscht. Im nächsten Schritt geht es darum, zu untersuchen wie die Hardware, die zur Verteilung der Schlüssel notwendig ist, in Zukunft effizienter und kostengünstiger produziert werden kann. Denn nur so können Prototypen entwickelt werden, die in Industrie und Wirtschaft zum Einsatz kommen und damit eine Verbreitung der Quantenkommunikation im Alltag ermöglichen können. Speziell die Initiative QuNET hat es sich dabei zum Ziel gesetzt, eine Grundlage für sichere und robuste IT-Netze zu schaffen, die schon heute gegen Cyberangriffe von morgen gewappnet sind. Erste Anwender dieser neuartigen Quantenkommunikation werden voraussichtlich Behörden oder Banken sein.

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