Duits nationaal quantumnetwerk

In Duitsland vond onlangs de kick-off plaats van de eerste projectfase om een nationaal quantumnetwerk, QuNET op te zetten. Een quantumnetwerk zou razendsnelle, veilige netwerkverbindingen mogelijk maken, omdat ze gebruikmaken van quantumversleuteling. Een dergelijke versleuteling zou onkraakbaar zijn, zodat alleen de ontvanger met de juiste quantumsleutel verzonden data kan ontcijferen. 

Het DLR gaat nu een testsysteem ontwikkelen dat verschillende quantum zend- en ontvangstations met elkaar moet verbinden. Dat doet het Duitse onderzoeksinstituut in eerste instantie op de grond met het optische station op het dak van het instituutgebouw in Oberpfaffenhofen (zie foto). Op den duur moet een quantumnetwerk echter communicatie met en tussen satellieten mogelijk maken. Tot nu toe ligt de limiet van een quantumverbinding op enkele honderden kilometers.

De protocollen van quantumcommunicatie vereisen de verwerking van individuele fotonen en daarvoor is een zeer efficiënte fotonenoverdracht vereist: zoveel mogelijk fotonen moeten bijdragen aan het genereren van een quantumsleutel, waarbij interferentie van externe bronnen uitgesloten moet worden. En daar ligt een uitdaging, want dergelijke interferenties zijn in de atmosfeer volop aanwezig. Zo zijn er schommelingen in de dichtheid van de atmosfeer en vinden hierin verstrooiingsprocessen plaats.

Het testsysteem dat het DLR ontwikkeld, is gebaseerd op de zelf ontwikkelde technieken van OSIRISv3 en THRUST. OSIRISv3 is een op lasers gebaseerd communicatiesysteem, THRUST is een dataoverdrachtsysteem dat meerdere terabits per seconde aan gegevens kan verwerken.

De eerste fase van het door het Duitse ministerie van Onderwijs en Onderzoek gefinancierde QuNET (Quantum Network) loopt tot eind 2020. Bij deze fase, QuNET-alpha, zijn naast het DLR ook het Max-Planck-Instituut en Fraunhofer-Instituut verbonden. Die laatste draagt de leiding over deze projectfase. 

Bron: TW.nl