Terrestrische Quantennetze

Ihr Partner

Wir sind gut vernetzt mit Institutionen und Organisationen aus dem Themenfeld und arbeiten gemeinsam mit Industriepartnern an innovativen Lösungen zur Quantenkommunikation.

Forschung und Entwicklung
Als Ihr Partner setzen wir auf umfangreiche Forschungs- und Entwicklungsarbeiten, um neue Technologien und Methoden im Bereich der Quantenkommunikation in die Anwendung zu bringen. Unser Ansatz umfasst nicht nur die Identifizierung von Herausforderungen und die Durchführung von Experimenten unter realen Bedingungen, sondern auch die zielgerichtete Entwicklung von Prototypen und die gründliche Evaluierung von Lösungen, um sicherzustellen, dass sie den hohen Anforderungen unserer Kunden gerecht werden.

Beratung und Expertise
Wir bieten als Partner umfassende Beratungsdienstleistungen und tiefgreifende technische Expertise der Quantentechnologien an. Unser Service beinhaltet eine gründliche Bewertung vorhandener Technologien, eine präzise Analyse Ihrer spezifischen Anforderungen sowie eine Systementwicklung, welche exakt zu Ihren Anwendungszielen passt. Wir unterstützen Sie nicht nur bei der Integration in Ihre Systemlandschaft, sondern beraten auch bei Fragestellungen zur Zertifizierung und Standardisierung von Quantenkommunikationssystemen.

Anpassung und Integration
Wir sind darauf spezialisiert, unsere Systeme an die Wünsche unserer Kunden anzupassen. Seien es die Spezifikationen der Quelle über Netz-optimierte Gesamtsysteme zu maßgeschneiderten Lösungen. Unsere Systeme können in komplexen Mehrbenutzer-Netzen eingesetzt werden und die Quellen bieten insbesondere Vorteile des spektralen Multiplexen.

Prototypenentwicklung
Unser Ziel ist die Entwicklung robuster Systeme für den Einsatz in realen Umgebungen. Dabei wollen wir gemeinsam mit Ihnen die notwendigen Anforderungen an die Systeme testen und kontinuierlich verbessern, um so Ihren individuellen Kundenbedürfnissen gerecht zu werden.

Technologietransfer
Als engagierter Forschungs- und Entwicklungspartner stehen wir unseren Partnern beim Transfer von Forschungsergebnissen in die Praxis zur Seite. Dazu zählt neben der Technologieentwicklung auch die Schulung von Mitarbeitenden in Form von maßgeschneiderten technischen Workshops und Webinaren.

Unsere Leistungsschwerpunkte und Kompetenzen

Quantenschlüsselverteilung

Die Quantenschlüsselverteilung erlaubt die Absicherung der Kommunikation im Angesicht der Bedrohung durch den Quantencomputer. Während etablierte Schlüsselaustauschverfahren angreifbar und neue algorithmenbasierte Lösungen integriert werden, erlaubt die Quantenschlüsselverteilung eine berechenbare Sicherheit. Insbesondere bei Datenaustausch, der auch langfristig geheim bleiben soll, erlaubt eine Hybridisierung von Quantenschlüsselaustausch mit Post-Quantenkryptographie eine gesteigerte Sicherheit

Verschränkte Photonenpaarquellen

Fokus der Forschung liegt auf der Entwicklung robuster und feldtauglicher verschränkter Photonenpaarquellen und der Anwendung in Zukunftsfeldern. Die Zukunft ist ein Quanteninternet, bei dem mittels Verschränkungsverteilung neuartige Anwendungen möglich sein werden. Das volle Potenzial ist heute noch nicht absehbar, so wie auch das Internet in seinen Kindertagen noch nicht den heutigen Einfluss ausmachen konnte. Wichtige Anwendungen in einem Quanteninternet, die heute bereits absehbar sind, ist neben Quantenkommunikation jenseits der Quantenschlüsselverteilung die Vernetzung von Quantencomputern, blindes Quantencomputing sowie verteilte Quantensensorik.

Polarisationskompensation

Entwicklung von Modulen für (faserbasierte) Polarisationskompensation inklusive Software für die vollautomatische Steuerung. Feedback-Schnittstelle kann über verschiedene Parameter der Detektion erfolgen, wie Koinzidenzmatrix oder Quantenbitfehlerrate. Insbesondere in Fasernetzen ist die Kompensation der Polarisation essenziell und wird daher auch fortlaufend weiterentwickelt.

Charakterisierung von Quantenquellen

Wir bieten die Möglichkeit, Einzelphotonen- und verschränkte Photonenpaarquellen zu charakterisieren und die Ausgangszustände zu analysieren. Neben der Vermessung der optischen Parameter, wie Emissionsrate, Wellenlänge, Heralding und Zustandsgüte kann auch eine Zustandstomographie durchgeführt werden.

Märkte und Anwendungen für Systeme zur Quantenkommunikation

Die Anwendungsmöglichkeiten unserer Quantenkommunikationssysteme insbesondere für terrestrische Quantennetze sind vielfältig. Die neuartigen Systemlösungen des Fraunhofer IOF eignen sich u. a. für die

• T-Sicherheit im …
  • behördlichen Umfeld und
  • privaten Sektor.
• Quanteninternet
  • Quantennetze zur Verschränkungsverteilung
  • Vernetzte Quantencomputer
  • Verteilte Quantensensorik
• und vieles mehr.

Ihre Vorteile der Zusammenarbeit mit Uns

Durch die Zusammenarbeit mit uns profitieren Sie von zahlreichen Vorteilen bei der Entwicklung von Systemen für die Quantenkommunikation:

• Expertise und Erfahrung:
  Unser Team verfügt über umfangreiche Kenntnisse in den Quantentechnologien und der Photonik. Diese Kompetenz ermöglicht es uns, innovative Lösungen zu entwickeln, die Ihren spezifischen Anforderungen gerecht werden.


• Innovative Technologien:
  Wir setzen auf modernste Technologien und Methoden, um zukunftsweisende Systeme zu realisieren. Dabei berücksichtigen wir bereits heute die Potenziale zukünftiger Quantennetze.


• Individuelle Lösungen:
  Wir bieten maßgeschneiderte Ansätze, die genau auf Ihre Bedürfnisse zugeschnitten sind. Von der Konzeptentwicklung bis zum fertigen Prototypen begleiten wir Sie durch den gesamten Prozess.

• Qualität und Zuverlässigkeit:
  Durch gründliche Evaluierungen und Tests unter realen Bedingungen stellen wir sicher, dass unsere Lösungen den höchsten Qualitätsstandards entsprechen.


• Partnerschaftliche Zusammenarbeit:
  Als Ihr Partner legen wir Wert auf eine enge und transparente Kommunikation. Gemeinsam identifizieren wir Herausforderungen und finden die besten Wege, diese zu meistern.

Mit uns an Ihrer Seite sichern Sie sich einen Vorsprung in der Quantenkommunikation und setzen auf einen Partner, der Ihre Ziele versteht und sie erfolgreich in die Tat umsetzt.

Technische Ausstattung und Testfelder für Quantenkommunikation

Wir bieten verschiedene Systeme und Komponenten zum Test an. Insbesondere unsere Testfelder stehen sowohl Industrie als auch Instituten zur Verfügung. Sprechen Sie uns gerne an!

• Gesamtsysteme zum Quantenschlüsselaustausch:
  Sowohl bei 810nm als auch 1550nm stehen Gesamtsysteme für den Quantenschlüsselaustausch zur Verfügung.


• Einzelphotonendetektoren:
  Von SPADs bis SNSPDs, von VIS bis NIR, stehen verschiedene Einzelphotonen-Detektorsysteme zur Verfügung. Aktuelle Entwicklungen erlauben darüber hinaus auch die photonenzahlaufgelöste Detektion.


• Polarisationskompensationsmodul:
  Module zur Kompensation der Polarisation sowohl Freistrahl als auch fasergekoppelt stehen zur Verfügung.


• Glasfaser-Testfeld:
  Zwischen Jena und Erfurt steht ein Glasfaserpaar auf eine Gesamtlänge von 76km zur Verfügung. Es handelt sich dabei um dunkle Fasern, sie sind vollständig vom klassischen Netz abgekoppelt, und können somit individuell genutzt werden.


• Freistrahl-Testfeld:
  Über den Dächern Jenas spannt sich eine Freistrahlstrecke von 1,7km. Hier können diverse Tests über die Freistrahlschnittstellen durchgeführt werden. Daran angeschlossene Systeme erlauben die Weiterleitung der Signale auch in das lokale Glasfasernetz, welches extra für Testzwecke besteht.