Ein kleiner Handgriff für den Minister, ein großer Erfolg für die OTH Regensburg: Der bayerische Wissenschaftsminister Markus Blume hat ein Quantenschlüsselaustauschsystem offiziell in Betrieb genommen. Gemeinsam mit Prof. Dr. Wolfgang Mauerer, Inhaber der Forschungsprofessur für Quanteninformatik, wurden die losen Enden einer Glasfaserverbindung zusammengefügt, die künftig die Fakultäten IM, ANK und EI quantenkryptographisch sicher verknüpfen.
Auf drei großen Leinwänden konnte der Hochlauf des Systems von einem gespannten Publikum verfolgt werden. Zur Testdemonstration der Kommunikationssicherheit der Anlage führte Wissenschaftsminister Blume über eine eigens dafür konzipierte Vorrichtung eigenhändig einen Angriff auf das System aus, welcher von diesem sofort detektiert und analysiert wurde.
Die über Quantum Optics Jena erworbene Anlage wird für Forschung und Lehre, insbesondere als Teil des Zusatzstudiums „Quantentechnologie“, eingesetzt und ermöglicht Studierenden, selbst quantenverschlüsselte Nachrichten zu generieren und direkt an forschungsnahe Quantenhochtechnologien Hand anzulegen.
Wissenschaftsminister Markus Blume betonte: „Eine große Leistung im Bereich der kleinsten Teilchen: Die OTH Regensburg ist ein echter Hub für Quantentechnologie. Die Spezialistinnen und Spezialisten der OTH helfen dabei, dass sich ein Fenster in eine neue Welt öffnet – und zwar von Bayern aus. Der Freistaat ist im weltweiten Rennen um eine der absoluten Schlüsseltechnologien: Quanteninformatik. Mit dem neuen Quantum Key Distribution-System Elvis 800 gibt es an der OTH Regensburg nun völlig neue Möglichkeiten zur Verschlüsselung und Entschlüsselung. In Schlüsseltechnologien zu investieren, bedeutet in Sicherheit und Wohlstand in der Zukunft zu investieren.“ Prof. Dr. Rudolf Gross, wissenschaftlicher Leiter des Munich Quantum Valleys, der zentralen Drehscheibe bayerischer Innovationen in Quantentechnologien, betont die Wichtigkeit, „Quantentechnologien nicht nur in München zu haben, sondern über ganz Bayern verteilt, um damit ein Quanten-Ökosystem zu etablieren.“
Das Quantenschlüsselverteilungssystem wird in die Infrastruktur-Sicherheitsforschung an der OTH Regensburg eingebunden: Durch Kooperationen mit regionalen Industriepartnern soll die Alltagstauglichkeit für konkrete Anwendungsfälle im Feld untersucht werden. „Die fakultätsübergreifende Integration des Systems in Forschung, Lehre und Industriekooperation ist in dieser Form am Quantenstandort Bayern einmalig. Gemeinsam entwickeln wir Quantenalgorithmensysteme mit internationalen Partnern. Ein echter Motivator ist zudem das jüngst erteilte Promotionsrecht im Bereich Informatik“, sagte Prof. Dr. Wolfgang Mauerer.
Sehr interessiert an der neuen Technologie gezeigt haben sich auch Ministerialdirigent Dr. Tobias Haaf, Leiter der Abteilung „Hochschule für angewandte Wissenschaften“ am Bayerischen Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst, sowie die Landtagsabgeordneten Patrick Großmann und Jürgen Eberwein, die vor Ort vertreten waren.
„Mit der heutigen Einweihung festigen wir unsere Vorrangstellung im Bereich der Quantentechnologie und unterstreichen unsere Verpflichtung zur Spitzenforschung und exzellenten Lehre. Zusammen mit einem millionenschweren Quantensimulator und einer aus HTA-Mitteln finanzierten Quanten-Demonstrationsanlage setzen wir uns deutlich von anderen Bildungsinstitutionen ab und zeigen, dass die OTH Regensburg eine führende Rolle in diesem spannenden und zukunftsweisenden Feld einnimmt“, sagte Prof. Dr. Ralph Schneider, Präsident der OTH Regensburg.
Mit dem rund 250.000 Euro teuren Gerät, welches das Labor für Digitalisierung durch Mittel der Hightech Agenda Bayern erworben hat, ergänzt die OTH Regensburg Forschung, Lehre und Transfer im Bereich der Quantentechnologien. Daher finden sich unter den geladenen Gästen die wissenschaftlichen Leiter nahezu aller relevanten Forschungsgruppen auf dem Gebiet der Quantenkryptographie. Imran Khan, Geschäftsführer und Gründer des StartUps KeeQuant, bestätigt: “Wenn ich mich so umsehe, ist so ziemlich jeder der im Ökosystem vernetzten Forschenden heute hier anwesend. Das zeigt: wir können Probleme nicht alleine lösen, wir benötigen dazu Diversität.“
Prof. Dr. Christoph Marquardt, Leiter der unabhängigen Forschungsgruppe für Quanteninformationsverarbeitung am Max Plank-Institut für die Physik des Lichts und Professor an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, blickt auf die Anfänge der Technologie zurück: „Vor 25 Jahren wurde die Basis zur Quanteninformationsforschung gelegt, und zwar in Bayern. Nun gehen wir in die Anwendungen zur Langzeitsicherung von Informationen.“ Herr Dr. Kevin Füchsel, Geschäftsführer der Firma Quantum Optics Jena, ergänzt: „In der klassischen Kryptographie haben wir heute noch den „store now and encrypt later“ Ansatz, aber es ist notwendig die Technologien in Richtung zuverlässiger Sicherung sensibler Daten über sehr lange Zeiträume hinweg zu entwickeln. Hier hakt auch Dr. Nils Otto vor dem gentschen Felde, Bereichsleiter am Institut für Cybersicherheitsforschung der Bundeswehr und Leiter des groß angelegten Forschungsprojektes MuQuaNet, ein: „Die Standpunkte von Informatikern und Physikern unterscheiden sich, da für die ersteren bereits die Schnittstellen sicher sein müssen. Angreifer beachten keine Regeln und kennen kein Fairplay. Diversität und Interoperabilität der Systeme sind wichtig, ebenso wie bestandene Anwendungstests im öffentlichen Raum unter Realanforderungen.“
Wie wichtig dieses Thema auch für unsere lokale Industrie ist, zeigte sich darin, dass Vertreterinnen und Vertreter namhafter Firmen wie Infineon, Siemens, OHB und Vitesco Technologies sich aktiv in die Veranstaltung einbrachten, und die Dringlichkeit zu kooperativer Zusammenarbeit aufgriffen: Dr. Sebastian Luber, als Senior Direktor Technologie und Innovation bei Infineon für die strategische Weiterentwicklung der Quantentechnologien verantwortlich, bekräftigt: „Der Austausch zwischen Industrie und Wissenschaft zu Quantentechnologien muss intensiviert werden.“ Dies wird auch von Dr. Peter Eder, Head of Strategic Partnerships bei IQM Quantum Computers, bestätigt : „Es sind Visionen der akademischen Welt und Voraussicht bei der Integration der Systeme seitens der Industrie von Nöten.“
Daran kann sich auch Theresa Schreyer als IT-Strategiemanagerin bei Vitesco nur anschließen: „In der Automobilbranche sind die Entwicklungszyklen enorm lange, und wir müssen jetzt über Bedürfnisse der nächsten 15 Jahren nachdenken.“ Dazu ergänzt Dr. Bettina Heim, die bei OHB System an Satelliten-basierter Quantenkryptographie arbeitet: „Die nötigen Technologien sind weit genug entwickelt, sie in die Industrie und in den Weltraum zu bringen. Zum Aufbau eines operationellen Systems ist allerdings eine komplexe Infrastruktur notwendig. Dazu benötigen wir industrielle und akademische Expertise. Die Kooperation mit Hochschulen ist hierbei ein wichtiger Faktor, insbesondere um den Bedarf an qualifizierten personellen Ressourcen zu decken.“ Laura Schulz, Leiterin des Bereichs Quantencomputing am Leibniz Rechenzentrum formuliert dies so:“ wir müssen Bewusstsein für diese Bedarfe schaffen und langsam aber gezielt eine Belegschaft von Leuten aufbauen, die an den Fronten zwischen High Performance und Quantencomputing in der glücklichen Mitte arbeiten.“
Dass professionell ausgebildete Quantenexperten der Dreh- und Angelpunkt sind, weiß auch Prof. Dr. Helena Liebelt, Institutsleiterin „Future Technologies“ der Technischen Hochschule Deggendorf: „Im Bereich des Quantencomputings ist es notwendig, auf allen Ebenen zu agieren, von der Hardwareentwicklung eines Quantencomputers bis hin zur Anwendung. Ansonsten bleibt die Maschine ein sehr teurer Türstopper. Dazu brauchen wir eine hochqualitative, interdisziplinäre Ausbildung.“
In diesem Punkt wird Dr. Christoph Niedermeier, Prinzipal Key Expert von Siemens Technology, ganz konkret: „Industrielle Produktion wird zunehmend komplexer -- beispielsweise in der Prozessplanung, die hochkomplexe Optimierungsprobleme stellt. Hier kann Quantencomputing als disruptive Technologie helfen, zusammen mit unseren Kunden bestmögliche Ergebnisse zu erzielen.“
Die gesamte Veranstaltung kann hier nachgesehen werden.
