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Die QuNET-Initiative

Hochsichere Kommunikation durch Quantenphysik

Die QuNET-Initiative entwickelt hochsichere Kommunikationssysteme basierend auf modernster Quantentechnologie. Als eine vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt BMFTR geförderte Forschungsinitiative schafft QuNET die Grundlage für sichere und robuste IT-Netze, die bereits heute gegen Cyberangriffe von morgen gewappnet sind. An der Initiative beteiligt sind die Fraunhofer- und Max-Planck-Gesellschaft, das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt sowie die Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg.

Neuigkeiten

QuNET Industry Workshop zum Thema „Terrestial Quantum Networks“

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Recap der QuNET-Initiative auf der World of Quantum 2025

Prof. Martin Schell, Institutsleiter des Fraunhofer HHI, im Interview zur QuNET-Initiative

Ökosystemkarte: Quantenkommunikation in Deutschland

Link zur Seite der interaktiven graphischen Darstellung der Quantenkommunikation in Deutschland durch eine Ökosystemkarte.

21. Mai 2025, Fraunhofer IOF, Jena

Übersicht Normen und Standards

Link zur Liste der momentan existierenden Normen und Standards im Bereich der QKD und PQC, welche der Arbeit am QuNET+BlueCert Projekt von BearingPoint entsprungen ist.

Quantenkommunikation für sichere digitale Infrastrukturen

Ein gemeinsames Papier der BMFTR-geförderten Verbünde QR.X, QuNET und SQuaD zum Forum für die Quantenkommunikation in Deutschland.

17. Oktober 2024, Fraunhofer HHI, Berlin

QuNET auf einen Blick

Eine Zusammenarbeit von

Die Ziele der Initiative

Daten von heute vor Angriffen von morgen schützen

Sichere Kommunikationssysteme sind der Kern einer digitalen Gesellschaft. Ob beim Austausch vertraulicher Mitteilungen zwischen Behörden oder bei der Langzeitspeicherung sensibler (Unternehmens-)Daten: Privatsphäre und Sicherheit sind das Rückgrat der Digitalgesellschaft und bilden das Fundament einer auf Innovationen basierenden Wirtschaft.

Die Sicherheit gegenwärtiger IT-Kommunikationsnetze beruht wesentlich auf mathematischen Annahmen. Diese können bei neuen Technologien der Zukunft, beispielsweise einem Quantencomputer, keinen ausreichenden Schutz bieten.

Bereits heutzutage werden vertrauliche Daten von Hacker:innen abgespeichert und später mithilfe neu entwickelter Methoden entschlüsselt. Diese Art des Cyberangriffs bezeichnet man als »store now, decrypt later«-Attacke. Folglich sind insbesondere sensible Daten mit langen Geheimhaltungsfristen gefährdet. Zu diesen gehören unter anderem Gesundheitsinformationen von Bürger:innen sowie Geheimnisse der Industrie.

Vor diesem Hintergrund erforscht die vom BMFTR geförderte Initiative QuNET seit Herbst 2019 die Potentiale der hochsicheren Quantenkommunikation für Gesellschaft, Industrie und Wirtschaft. Das Ziel ist es, Deutschlands technologische Souveränität sowie die Sicherheit und Vertraulichkeit unserer Daten auch mit dem Aufkommen neuer Möglichkeiten und Verfahren zu erhalten.

Anwendungsgebiete der Quantenkommunikation

Im Rahmen der QuNET-Initiative sollen quantenbasierte Technologien für die folgenden Anwendungsgebiete entwickelt werden:

Sichere Kommunikation zwischen Behörden
Sichere Kommunikation für Bankennetze
Sichere Kommunikation zwischen (Hoch-)Sicherheitsbereichen
Sichere Kommunikation in kritischer Infrastruktur (z. B. im Bereich Energie oder Gesundheit)

Hierbei wird besondere Rücksicht auf die Bedürfnisse des Marktes und der Sicherheitsbehörden genommen. Darüber hinaus werden Anforderungen von Nutzer:innen und Expert:innen mit einbezogen.

Ziele und Schwerpunkte der QuNET-Initiative

Anforderungen an ein sicheres Gesamtnetz

QuNET entwickelt Gesamtnetzarchitekturen, welche sowohl Quantenschlüssel übertragen als auch deren Verwendung in klassischen Kommunikationsnetzen ermöglichen. Zur Realisierung dieser müssen relevante IT-Infrastrukturen und Sicherheitsaspekte umfassend analysiert werden. Die Betrachtungen erstrecken sich über den Austausch der Quantenzustände zwischen QKD-Systemen bis hin zur Verschlüsselung in Kommunikationsnetzen, um einen langzeitsicheren Austausch zu gewährleisten.

Neue Schlüsseltechnologien für die Quantenkommunikation

QuNET entwickelt innovative Technologien für die Quantenkommunikation. Dazu gehören beispielsweise Technologien im Bereich der Faser- & Freistrahllinks sowie die Entwicklung von Einzelphotonenquellen und -detektoren. Das Ziel ist es, die verschiedenen Systeme zu einem Gesamtkonzept zu verknüpfen, um neue Schlüsseltechnologien zu konstruieren.

Deutschland als Standort für sichere Quantentechnologien

QuNET trägt dazu bei, Deutschlands nationale technologische Souveränität bei der Einführung und Verbreitung quantenbasierter Kommunikationssysteme zu stärken. Ziel ist es, ein stabiles wirtschaftliches Innovationsökosystem zu schaffen, das es ermöglicht, alle notwendigen kritischen Komponenten und Schnittstellen für QKD-Anwendungen in Deutschland und Europa zu produzieren. Auf diese Weise werden einzelne Bausteine für ein Gesamtnetz zur Verfügung gestellt, welches Anbindungspotenzial auf europäischer Ebene besitzt.

Standardisierung und Zertifizierung von QKD-Gesamtsystemen

QuNET befasst sich mit Standardisierungsanforderungen für gesellschaftlich und wirtschaftlich relevante Anwendungsfälle. Dabei müssen sowohl die technologischen Komponenten als auch die Algorithmen berücksichtigt werden. Durch eine enge Zusammenarbeit mit dem BSI werden entsprechende Standardisierungen aus Deutschland heraus vorangetrieben. Aus diesem Grund ist es wichtig, diese Prozesse aktiv mitzugestalten, damit Anforderungen hinsichtlich Zertifizierungen, Zulassungen und Akkreditierungen von Anfang an berücksichtigt werden können.