Start: Herbst 2019

Laufzeit: 7 Jahre

Fördermittelgeber: Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR)

Volumen: 125 Millionen Euro Förderung (geplant)

Webseite: www.qunet-initiative.de

Beteiligte:

• Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF
  
• Fraunhofer Heinrich-Hertz-Instituts (HHI)
  
• Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts (MPL)
  
• DLR-Institut für Kommunikation und Navigation
• Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)

Über die QuNET Initiative

QuNET (Quantum Network) ist eine vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) geförderte Pilotinitiative zur Erforschung hochsicherer Kommunikationssysteme basierend auf Quantenkommunikationstechnologien. QuNET startete im Herbst 2019 und wurde für eine Dauer von sieben Jahren geplant. Das BMFTR fördert QuNET mit 125 Millionen Euro. Beteiligt sind neben dem DLR-lnstitut für Kommunikation und Navigation auch das Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF, das Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut (HHI), das Max-Planck­ Institut für die Physik des Lichts (MPL), sowie die Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU).

QuNET will Grundlagen für sichere und robuste IT-Netze schaffen, die bereits heute gegen Cyberangriffe von morgen gewappnet sind. Die Sicherheit von IT-Kommunikationsnetzen beruht aktuell vor allem auf mathematischen Annahmen. Diese bieten gegen Zukunftstechnologien, wie zum Beispiel leistungsfähige Quantencomputer, keinen ausreichenden Schutz mehr.

Die Partner der QuNET Initiative

Das Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF mit Sitz in Jena forscht an der Weiterentwicklung von Licht als Mittel zur Lösung unterschiedlichster Fragestellungen und Anwendungsszenarien. Die Arbeit des 1992 gegründeten Forschungsinstituts konzentriert sich daher auf die anwendungsorientierte Forschung an der Lichtentstehung, Lichtführung und Lichtmessung. Gemeinsam mit Forschenden aus der Grundlagenforschung und Industrie entstehen innovativen Lösungen, die in der Wissenschaft und Wirtschaft einen technologischen Vorteil bedeuten und für die Photonik neue Anwendungsfelder erschließen.

Innovationen für die digitale Gesellschaft von morgen stehen im Mittelpunkt der Forschungsarbeit des Fraunhofer Heinrich-Hertz-Instituts (HHI) in Berlin. Dabei ist das 1928 gegründete Institut weltweit führend in der Erforschung von mobilen und optischen Kommunikationsnetzen und -systemen sowie der Kodierung von Videosignalen und Datenverarbeitung. Gemeinsam mit internationalen Partnern aus Forschung und Industrie arbeitet das Fraunhofer HHI im gesamten Spektrum der digitalen Infrastruktur – von der grundlegenden Forschung bis zur Entwicklung von Prototypen und Lösungen. Das Institut trägt signifikant zu den Standards für Informations- und Kommunikationstechnologien bei und schafft neue Anwendungen als Partner der Industrie.

Das Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts (MPL) in Erlangen deckt ein breites Forschungsspektrum ab, darunter nichtlineare Optik, Quantenoptik, Nanophotonik, photonische Kristallfasern, Optomechanik, Quantentechnologien, Biophysik und – in Zusammenarbeit mit dem Max-Planck-Zentrum für Physik und Medizin – Verbindungen zwischen Physik und Medizin. Das MPL wurde im Januar 2009 gegründet und ist eines der über 80 Institute der Max-Planck-Gesellschaft, die Grundlagenforschung in den Natur-, Bio-, Geistes- und Sozialwissenschaften im Dienste der Allgemeinheit betreiben. Heute arbeiten knapp 400 Menschen aus rund 40 Nationen am Institut. Die Forscherinnen und Forscher verfügen zum Teil über jahrzehntelange Erfahrung im Bereich der Quantenkommunikation. Dabei verwenden sie auch Telekom-Technologie für den Austausch von Quantenschlüsseln, was erlaubt, die Verfahren schnell kommerziell zu nutzen. Darüber hinaus untersucht das Institut seit mehr als zehn Jahren, wie sich die Schlüssel am Boden mit Laserlicht über mehrere Kilometer übertragen lassen (Freistrahlverbindung genannt) oder per Satellit über größere Distanzen. Dabei ist das MPL – auch in Zusammenarbeit mit der nationalen Industrie – an vielen großen nationalen und internationalen Projekten maßgeblich beteiligt.

Das DLR-Institut für Kommunikation und Navigation widmet sich der missionsorientierten Forschung in ausgewählten Bereichen der Kommunikation und Navigation. Seine Arbeiten reichen dabei von den theoretischen Grundlagen bis hin zur Demonstration neuer Verfahren und Systeme im realen Umfeld. Das Institut hat Standorte in Oberpfaffenhofen und Neustrelitz. Es erarbeitet Lösungen zur globalen Vernetzung von Mensch und Maschine, zur hochpräzisen und zuverlässigen Positionierung für zukünftige Navigationsanwendungen sowie Verfahren für autonome und kooperative Systeme im Verkehr und in der Exploration. Darüber hinaus befasst sich das Institut mit der Cybersicherheit. Zu den Schwerpunkten in diesem Bereich zählen u. a. die Post-Quantum-Kryptografie und die Übertragung von Quantenschlüsseln per Satellit.

Die Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), gegründet 1743, ist mit rund 40.000 Studierenden, über 600 Professorinnen und Professoren und etwa 16.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern eine der größten Universitäten in Deutschland. Das forschungsstarke Department Physik betreibt eine enge Kooperation mit dem Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts (MPL). Der Lehrstuhl für Optische Quantentechnologien geleitet von Prof. Dr. Christoph Marquardt, beschäftigt sich mit der Implementierung von Quanten-Protokollen. Weltweite Quantenkommunikation erfordert die Integration der QKD-Geräte in existierende Infrastrukturen, bestehend aus Glasfasernetzen, Verschlüsselungs-Hardware und Satellitenverbindungen. Der Lehrstuhl gehört zu den weltweit führenden Gruppen in der Satelliten-basierten Quantenkommunikation.