Millionenförderung für TU-Nachwuchswissenschaftler

Medieninformation Nr. 177/2018

Im Rahmen des Nachwuchswettbewerbs „Quantum Futur“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) erhielt Dr. Tobias Heindel, Nachwuchswissenschaftler an der TU Berlin, jetzt eine ganz besondere Auszeichnung: Ausgestattet mit einer Fördersumme von rund 2,2 Millionen Euro wird er eine unabhängige Nachwuchsgruppe am Institut für Festkörperphysik der TU Berlin gründen. Eine Fördersumme, deren Höhe sich gut mit einer Förderung durch einen ERC (European Research Council) Advanced Grant vergleichen lässt, wie sie vom ERC nur an bereits etablierte Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit einer herausragenden Leistungsbilanz verliehen wird. Die Nachwuchsgruppe mit dem Arbeitstitel „Quantenkommunikations-Systeme“ wird zunächst mit dem Fachgebiet „Optoelektronik und Quantenbauelemente“ von Professor Dr. Stephan Reitzenstein assoziiert sein.

„In dieser Arbeitsgruppe wollen wir Systeme für die ultra-sichere Datenübertragung mittels Quantenlichtquellen entwickeln und erforschen. Die bisher fast ausschließlich eingesetzten klassischen Verschlüsselungs-Verfahren sind angreifbar, da sie lediglich auf einer möglichst großen rechnerischen Komplexität und damit auf der Hoffnung beruhen, dass einem potenziellen Angreifer zu wenig Zeit oder Rechenleistung zur Verfügung steht, um einen Code zu entschlüsseln“, so Tobias Heindel. Durch die Ausnutzung quantenmechanischer Effekte will Heindel Kommunikationssysteme realisieren, die absolut sicher sind. Damit könnte die Datensicherheit selbst in einer sogenannten Post-Quantenwelt, in welcher der vieldiskutierte Quantencomputer bereits existiert, gewährleistet werden.

Die Pläne des Jungwissenschaftlers sind ambitioniert: „Ziel des Projektes ‚QuSecure‘ ist es, erstmals ein urbanes Quantenkommunikations-Netzwerk mit mehreren Parteien basierend auf Quantenlichtquellen zu etablieren“, erklärt Heindel. Standort dieses „QuSecure“-Netzwerkes wird der Campus der TU Berlin sein.

Die in der BMBF-Nachwuchsgruppe entwickelten hoch-innovativen Kommunikations-Systeme von morgen basieren auf Quantenlichtquellen, die kontrolliert einzelne Lichtquanten mit definierter Wellenlänge und Polarisation emittieren können (siehe auch Medieninformationen Nr. 53/2017, Nr. 7/2018 und Nr. 13/2018 der TU Berlin). In dem Projekt „QuSecure“ kooperiert der promovierte Physiker unter anderem mit der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Sven Höfling an der Julius-Maximilians-Universität Würzburg sowie der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Stephan Reitzenstein an der TU Berlin.

Doch bei der Entwicklung einer Quantenkommunikation auf dem TU-Campus soll es nicht bleiben. Die Physiker schmieden bereits Zukunftspläne: Ein universitätsübergreifendes Konsortium an Forschergruppen, dem auch Heindels BMBF-Nachwuchsgruppe angehört, plant ein sogenanntes „Berlin Quantum Network“ (BQN). Dieses soll künftig die drei großen Berliner Universitäten, Humboldt-Universität zu Berlin, Freie Universität und Technische Universität Berlin, über Quanten-Kommunikationskanäle miteinander verbinden.

Das Projekt „QuSecure“ (Förderkennzeichen: 13N14876) wird im Rahmen des Förderprogramms „Photonik Forschung Deutschland“ durch das BMBF gefördert.

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https://www.photonikforschung.de/projekte/quantentechnologien/projekt/qusecure.html [3]