Hintergrund

QR.N – Vernetzte Quantenrepeater für die zukünftige Ende-zu-Ende-Sicherheit

Im Forschungsverbund „Quantenrepeater.Net“ – kurz QR.N – arbeiten 42 Projektpartner aus Forschung und Industrie gemeinsam daran, entscheidende Fortschritte bei der Entwicklung und Implementierung von Quantennetzwerken zu erzielen. 

Das Vorhaben knüpft an das vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) geförderte Verbundprojekt „Quantenrepeater.Link“ (QR.X) an, das von August 2021 bis Dezember 2024 bundesweit die Grundlagen für die Entwicklung eines Quantenrepeaters legte. Das im Januar 2025 neu eingerichtete Verbundprojekt QR.N baut auf den Erkenntnissen der bisherigen Arbeiten in QR.X auf.

Erforschung der Schlüsseltechnologie Quantenrepeater

Der Fokus liegt weiterhin auf der Erforschung dieser Schlüsseltechnologie: Quantenrepeater ermöglichen die sichere Übertragung von Informationen über große Entfernungen hinweg und sind somit essenziell für die Entwicklung von Quantennetzwerken – ein zentraler Baustein also für eine quantengesicherte IT-Infrastruktur. Eines der Hauptziele von QR.N ist es, grundlegende Funktionalitäten von Quantenrepeatern auf Teststrecken außerhalb von Laborumgebungen zu demonstrieren.

Ein zentraler Schwerpunkt liegt auf der Demonstration von Quantenrepeater-Strecken mit mehr als zwei Knoten. Darüber hinaus wird die Einrichtung paralleler Quantenkanäle mithilfe von Multiplexing-Technologien erforscht. Um diese Ziele zu erreichen, entwickeln die Forschenden die Basiskomponenten für Quantenrepeater und testen deren Einsatz auf realen Teststrecken außerhalb geschützter Laborumgebungen. Diese Tests sind entscheidend, um die Technologie auf ihre Praxistauglichkeit zu prüfen und ihre Skalierbarkeit zu gewährleisten.

Basis für künftige Quantennetzwerke

Mit der Erforschung und Entwicklung von Quantenrepeatern legen die Projektpartner den Grundstein für zukünftige Quantennetzwerke. Langfristig könnten diese Netzwerke nicht nur die Sicherheit kritischer Infrastrukturen erhöhen, sondern auch eine Vielzahl neuer Anwendungen wie die sichere Vernetzung von Quantencomputern ermöglichen. Die Grundlage hierfür bildet jeweils die Verteilung verschränkter Quantenzustände über große Distanzen.

QR.N – Vernetzte Quantenrepeater für die zukünftige
Ende-zu-Ende-Sicherheit

Im Forschungsverbund „Quantenrepeater.Net“ – kurz QR.N – arbeiten 42 Projektpartner aus Forschung und Industrie gemeinsam daran, entscheidende Fortschritte bei der Entwicklung und Implementierung von Quantennetzwerken zu erzielen. 

Grundlage ist das vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) geförderte Forschungsprojekt „Quantenrepeater.Link“ (QR.X), das von August 2021 bis Juli 2024 bundesweit die Grundlagen für die Entwicklung eines Quantenrepeaters legte. Das im Januar 2025 neu eingerichtete Verbundprojekt QR.N baut auf den Erkenntnissen der bisherigen Arbeiten in QR.X auf.

Erforschung der Schlüsseltechnologie Quantenrepeater

Der Fokus liegt weiterhin auf der Erforschung dieser Schlüsseltechnologie: Quantenrepeater ermöglichen die sichere Übertragung von Informationean über große Entfernungen hinweg und sind somit essenziell für die Entwicklung von Quantennetzwerken – ein zentraler Baustein also für eine quantengesicherte IT-Infrastruktur. Eines der Hauptziele von QR.N ist es, grundlegende Funktionalitäten von Quantenrepeatern auf Teststrecken außerhalb von Laborumgebungen zu demonstrieren.

Ein zentraler Schwerpunkt liegt auf der Demonstration von Quantenrepeater-Strecken mit mehr als zwei Knoten. Darüber hinaus wird die Einrichtung paralleler Quantenkanäle mithilfe von Multiplexing-Technologien erforscht. Um diese Ziele zu erreichen, entwickeln die Forschenden die Basiskomponenten für Quantenrepeater und testen deren Einsatz auf realen Teststrecken außerhalb geschützter
Laborumgebungen. Diese Tests sind entscheidend, um die Technologie auf ihre Praxistauglichkeit zu prüfen und ihre Skalierbarkeit zu gewährleisten.

Basis für künftige Quantennetzwerke

Mit der Erforschung und Entwicklung von Quantenrepeatern legen die Projektpartner den Grundstein für zukünftige Quantennetzwerke. Langfristig könnten diese Netzwerke nicht nur die Sicherheit kritischer Infrastrukturen erhöhen, sondern auch eine Vielzahl neuer Anwendungen wie die sichere Vernetzung von Quantencomputern ermöglichen. Die Basis hierfür bildet jeweils die Verteilung verschränkter Quantenzustände über große Distanzen.