Vil bygge «hackesikkert» kvantenettverk i verdensrommet

Kvantedatamaskiner anses av mange som en lovende teknologi som potensielt kan løse oppgaver som ligger langt utenfor evnene til tradisjonell datateknologi.

Av samme grunn oppfattes teknologien imidlertid også som en en sikkerhetstrussel, da mange eksperter tror at kvantedatamaskinene relativt enkelt vil kunne knekke dagens krypteringsløsninger.

På bakgrunn av dette har forskere begynt å eksperimentere med nye nettverksløsninger basert på kvanteteknologi, som potensielt kan gjøre nettverksteknologier «hackesikre» – også for fremtidens kvantedatamaskiner. De fleste av disse løsningene innebærer å kode informasjon i lyspartikler – fotoner.

Vil bruke satellitter

EU er også blant de som nå har kunngjort storsatsing på kvantenettverk.

Hovedutfordringen med denne teknologien er imidlertid at man ennå ikke har klart å utvikle protokoller som legger til rette for effektiv kommunikasjon over store avstander. Mange av konseptene så langt har kun klart å sende informasjon over en avstand på noen titalls kilometer.

Nettstedet Live Science rapporterer nå om et nytt prosjekt som skal muliggjøre kvantebasert nettverkskommunikasjon over store avstander via en ny løsning som innebærer å bruke satellitter.

Prosjektet foregår ved München tekniske universitet i Tyskland, og går ut på å skyte satellitter ut i bane rundt jorden og bruke disse til å sende informasjon via lyspartikler – fotoner. Denne løsningen er ment å løse de tekniske utfordringene knyttet til fiberoptiske kabler som medium.

– Den store utfordringen med såkalt kvantekryptografi ligger i overføringen av data over store avstander. I klassisk kommunikasjon er informasjon kodet i mange lyspartikler og sendt gjennom optiske fibre. Men informasjonen i én enkelt partikkel kan ikke kopieres. Som et resultat kan ikke lyssignalet forsterkes gjentatte ganger, som med dagens optiske fiberoverføringer, skriver forskerne.

Utnytter den tynne atmosfæren

Ved å bruke satellitter er tanken imidlertid å sende lyssignaler med kodet informasjon i høyder på over 10 kilometer over Jordens overflate, der hvor atmosfæren er tynn nok til at lyssignalene ikke fragmenteres eller absorberes. På den måten kan man komme rundt de tekniske begrensningene som ligger i den fiberoptiske løsningen.

Det tyske forskerteamet jobber med å utvikle et komplett system for testing av teknologien, deriblant komponentene som trengs for å bygge satellitter beregnet på kvantekommunikasjon.

Komponentene skal allerede være testet, og det neste skrittet er å teste systemet som helhet i verdensrommet. Planen er å skyte ut de første satellittene innen utgangen av 2025, men det vil fremdeles være et godt stykke igjen før et komplett, anvendelig kvantenettverk er på plass.

Forskerne legger til at det nye konseptet ikke nødvendigvis vil kunne brukes til all type informasjon, da dette vil være tekniske komplisert og kostbart å få til. I stedet foreslås et hybridnettverk hvor kvantekrypteringen kan brukes i den mest sensitive formen for dataoverføringer – for eksempel data som sendes mellom banker.

Mer informasjon om konseptet kan du finne i pressemeldingen.