Projekt

SQuaD – Schirmprojekt Quantenkommunikation Deutschland

Zentrales Ziel des Schirmprojektes Quantenkommunikation Deutschland (SQuaD) ist es, die kohärente Entwicklung der Quantenkommunikation (Qcom) zu befeuern, als Plattform für alle relevanten Partner aus Deutschland zu fungieren und damit eine starke Rolle Deutschlands und Europas in der Kommerzialisierung der Qcom zu sichern. Auf diese Weise werden Synergien gehoben, Dopplungen vermieden und so die optimale Nutzung von Ressourcen aus Forschung und Industrie gesichert und damit die wettbewerbliche Position im internationalen Umfeld signifikant gestärkt und perspektivisch die technologische Souveränität gesichert. 

Die Beteiligung relevanter nationaler Institute ermöglicht die unabhängige Charakterisierung von Hardware-Komponenten und die frühzeitige Betrachtung von Sicherheitsaspekten. Die internationale Vernetzung, sowie Monitoring- und Roadmapping-Aktivitäten unterstützen die strategische Ausrichtung des Schirms und optimieren die deutsche Position in der Qcom.

Die Quantenkommunikation bietet neue Möglichkeiten für präzisere Zeitsynchronisation, blindes Cloud-Computing und hochsichere Datenübertragung. QKD, die quantenbasierte Schlüsselverteilung, ist ein vielversprechender Teil der Quantenkryptographie, die ein qualitativ neues Maß an Abhörsicherheit ermöglichen kann. Technologien in diesem Bereich stehen kurz vor der Markteinführung und werden als Teil der Lösung zur quantensicheren Kryptografie betrachtet.

Das Schirmprojekt SquaD hat das Ziel, die Entwicklung der Quantenkommunikation in Deutschland voranzutreiben und als Plattform für alle relevanten Partner zu dienen. Dadurch wird die wettbewerbliche Position Deutschlands und Europas gestärkt, Synergien und Ressourcen werden effizient genutzt, um die technologische Souveränität langfristig zu sichern.

 

Die Aufgaben des Fraunhofer ISI im SQuaD Projekt umfassen:

Monitoring

Eine qualitative Trendanalyse wird den aktuellen Stand und zukünftige Entwicklungen in der Qcom-Technologie auf nationaler, EU-weiter und internationaler Ebene analysieren. Dabei werden relevante Akteure identifiziert und ein Überblick über das Ökosystem gegeben. In einem quantitativen Benchmarking werden Publikationen, Patente, Anwendungen und Märkte im Bereich Qcom in Deutschland, der EU und weltweit analysiert, um einen neutralen Vergleich der Aktivitäten zu ermöglichen.

Roadmapping

Basierend auf den Erkenntnissen aus den vorherigen Analysen werden Technologie-Roadmapping-Prozesse durchgeführt, um zukünftige Entwicklungen und Herausforderungen zu identifizieren. Es wird eine Fokussierung auf bestimmte Technologien und Bereiche der Qcom angestrebt. Die Prozesse beinhalten eine detaillierte Analyse der Fokussierungsfelder in Bezug auf den Stand der Technik, relevante Akteure und zukünftige Entwicklungen.

Zudem wird eine Anwendungs-Roadmap erstellt, um die Potenziale und Anforderungen der Qcom in verschiedenen Anwendungsbereichen zu identifizieren. Dabei werden Fragen zu den möglichen Anwendungen, dem Mehrwert der Qcom, wirtschaftlichen Aspekten, Schnittstellen zu bestehenden Systemen und Auswirkungen auf den Einsatzbereich untersucht. 

Monitoring-Bericht 1 – Quantenkommunikation 2024

Monitoring-Bericht 1 – Quantenkommunikation
© Fraunhofer ISI

Aufgrund der Fortschritte im Quantencomputing werden in Zukunft „quantensichere“ Verschlüsselungsverfahren benötigt, um eine sichere Kommunikation zu gewährleisten. Die Quantenkommunikation könnte dabei eine entscheidende Rolle spielen. Dieser Bericht gibt einen Überblick über die drei Generationen von Quantenkommunikationstechnologien: Quantenschlüsselverteilung nach dem Prepare & Measure-Prinzip, verschränkungsbasierte Quantenschlüsselverteilung und Quantenrepeater. Der Bericht analysiert die Entwicklungen in Forschung, Industrialisierung, Testinfrastruktur und Markt, und zeigt zunehmende Publikations- und Patentierungsaktivitäten. Darüber hinaus werden Förderprogramme in Deutschland und Europa sowie internationale Strategien zur Quantenkommunikation untersucht. Abschließend werden Herausforderungen und Maßnahmen zur Sicherung der technologischen Souveränität in der Quantenkommunikation diskutiert.

Download Monitoring-Bericht

Laufzeit

09/2022 – 12/2025

Auftraggeber

    Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)

    Förderkennzeichen: 16KISQ116

Projektteam Fraunhofer ISI

  • Thomas Schmaltz
  • Lukas Weymann
  • Saeideh Shirinzadeh
  • Chie Endo

 

 

Verbundkoordination

  • Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB), Braunschweig
  • Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI), Bonn

 

 

Konsortialpartner

  • KEEQuant GmbH, Fürth
  • Quantum Business Network UG, München
  • Universität des Saarlandes (UdS), Saarbrücken
  • Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung (ISI), Karlsruhe
  • Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik (IOF), Jena
  • Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut (HHI), Berlin
  • Leibniz Universität, Hannover (LUH)

 

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