15.12.2021

Fraunhofer und QuTech bringen das Quanteninternet auf den Weg

Ziel der Kooperation ist ein multinationales Quanten-Netzwerk in der EU.

In einer langfristig angelegten, strategischen Partner­schaft arbeiten die Fraunhofer-Gesellschaft und das QuTech – eine Kollaboration der TU Delft und der Nieder­ländischen Organi­sation für angewandte natur­wissen­schaftliche Forschung TNO – bei der Entwicklung des Quanten­internets und beim Wissens­transfer eng zusammen. Ziel der Partner ist es, eine umfassendere wissen­schaftliche Zusammen­arbeit zu initiieren und zu fördern, neue Prototypen und Test­umgebungen zu entwickeln und das Know-how in der anwendungs­orientierten Forschung und beim Transfer in die Industrie gemeinsam besser zu nutzen.

Abb.: Labor­proto­typ für einen rausch­armen Quanten­frequenz­konverter....
Abb.: Labor­proto­typ für einen rausch­armen Quanten­frequenz­konverter. (Bild: Fh.-ILT)

„Um eine zuverlässige und sichere Kommunikation zu gewähr­leisten und Europas techno­logische Souveränität im Bereich neuer Quanten­technologien zu stärken, verschreiben wir uns dem Ziel, ein multi­nationales Quanten­netzwerk in der EU zu errichten“, erklärt Paul de Krom, CEO der TNO. Das Netzwerk soll Industrie und Wissenschaft als Test­umgebung zur Verfügung gestellt werden, um neue Produkte und Anwendungen zu entwickeln und das volle Potenzial des verteilten Quanten­computings zu erschließen. Dazu werden die Partner gemeinsam Technologie- und Schnitt­stellen­standards in den Bereichen Quanten­kommuni­kation und Quanten­informations­netzwerke etablieren und sich beim europäischen Agenda-Setting abgestimmt einbringen.

So haben QuTech und Fraunhofer vereinbart, künftig bei der Errichtung von komplexen Quantum-Key-Distribution-Netzwerken grenz­über­schreitend oder im Bereich von Knoten­punkten in Deutschland und in den Nieder­landen zusammen­zu­arbeiten. Außerdem werden sie gemeinsam integrierte photonische Lösungen für solche Netzwerke entwickeln.

„Um eine weltweit führende Rolle bei der Umsetzung und Anwendung neuer Quanten­techno­logien einzu­nehmen und wett­bewerbs­fähig gegenüber den Markt­mächten USA und China zu bleiben, sind immense gemeinsame, trans­nationale Anstrengungen der europäischen Wissenschaft, Industrie und Gesellschaft notwendig“, sagt Reimund Neugebauer, Präsident der Fraunhofer-Gesellschaft.

Die nahe Zukunft hält viele Heraus­forderungen und neue Möglich­keiten für die Zusammen­arbeit bereit. Zu erwarten sind beispiels­weise weiter­führende Ausschreibungen für europäische Quanten­kommuni­ka­tions­infra­strukturen in länder­über­greifenden Netzwerken, die Europas Wett­bewerbs­position bei diesen wichtigen Technologien stärken. „Solche Infra­strukturen erfordern eine grenz­über­schreitende Strategie zwischen den führenden Ländern und Akteuren für die Entwicklung der verschiedenen Technologien und ein klares Verständnis der unter­schiedlichen Positionen, Rollen und Interessen“, erklärt Kees Eijkel, Head of Business Development am QuTech.

Bereits seit 2019 arbeiten das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik und das QuTech im Rahmen eines ICON-Projekts, ein Fraunhofer-Programm zur Kooperation mit exzellenten inter­nationalen Partnern, eng zusammen und entwickeln optische Komponenten für die Quanten­kommunikation und -information. Der Nutzen der frucht­baren Zusammen­arbeit spiegelt sich bereits in der Entwicklung einer Quanten­frequenz­konverter-Architektur wider, die kürzlich vom Fraunhofer-ILT mit einem Weltrekord in Bezug auf geringes Rauschen und verbessertes Signal-Rausch-Verhältnis demonstriert wurde.

Mit der Absichtserklärung wird die bisherige Kooperation erweitert und mit der Expertise der Fraunhofer-Gesellschaft auf eine breitere Basis gestellt. Darüber hinaus planen die beiden Institutionen, den ersten deutschen Quanten­knoten eines länder­über­greifenden Quanten­netzwerks am Fraunhofer-ILT zu installieren. Dieser soll als Erweiterung und Test­umgebung sowie als Sprungbrett für einen europäischen Ansatz eines verschränkungs­basierten Quanten­internets dienen. Basis dafür werden die QuTech-Technologie sowie die QFC-Technologie des Fraunhofer-ILT sein.

„Die enge, grenzüberschreitende Zusammen­arbeit ist ein wesentlicher Bestandteil der gemeinsamen Etablierung eines Innovations­ökosystem für Quanten­technologien, um den Technologie- und, in Kooperation mit der RWTH Aachen University, den Talent­transfer in Wirtschaft und Industrie voran­zu­treiben und im weltweiten Wettbewerb kompetitiv zu sein“, so Constantin Häfner, Leiter des Fraunhofer-ILT.

Fh.-ILT / RK

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