29.07.2022

Uniquorn: Wien erhält im Rahmen von „QKD4GOV“ ein Quantennetzwerk

In den vergangenen dreieinhalb Jahren wurden im Rahmen des multidisziplinären EU-Projekts Uniquorn neue Geräte und Anwendungen der Quantenkommunikation für den Massenmarkt entwickelt. Wien hat erste Schritte in Richtung Quantennetzwerk gesetzt.
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(c) AIT / GettyImages/NicoElNino - In Wien werden Ministerien und Behörden mit QKD-Links verbunden.

Ende des Monats läuft das Uniquorn-Projekt aus. Das Ergebnis: Das Forschungskonsortium konnte zeigen, dass quantenoptische Setups auf eine Größe von wenigen Zentimetern miniaturisiert werden können. Dadurch würden sich neue Anwendungsszenarien eröffnen, die zur Lösung zentraler europäischer Herausforderungen wie Datensouveränität und nachhaltige Technologienutzung beitragen können. Die Entwicklungsarbeiten erfolgten im Rahmen der Ramp-up-Phase der europäischen Initiative „Quantum Technologies Flagship„.

Uniquorn wurde 2018 gestartet

Quantenkommunikation gilt als ein wichtiger Eckpfeiler der zweiten Quantenrevolution und eröffnet Potential für informationstheoretische Datensicherheit. Um dieses Versprechen auch einzulösen, müssen leistungsfähige, kompakte und kosteneffiziente Module für die praktische Umsetzung zur Verfügung stehen.

Das europäische Horizon 2020 Projekt “Uniquorn – Affordable Quantum Communication for Everyone: Revolutionizing the Quantum Ecosystem from Fabrication to Application” wurde 2018 von der Europäischen Kommission ausgewählt.

Ziel war die Verbindung innovativer, nutzerorientierter Pionierforschung im Bereich der Quantentechnologie mit der zeitnahen Verwertung von Prototyp-Komponenten und System-on-Chip-Lösungen.

Im Projekt konnte die Miniaturisierung von optischen Setups demonstriert werden. Konkret: Ein voll funktionsfähiger Transmitter zur Quantenschlüsselverteilung (QKD) wurde zusammen mit Lasern, Modulatoren und optischen Abschwächern auf einem zwei Mal vier Millimeter großen photonischen Chip realisiert. Da diese Technologie eine absolut sichere Datenverschlüsselung garantiere, sollen in Zukunft kleine und kostengünstige QKD-Komponenten in nahezu allen optischen Kommunikationsgeräte integriert werden können.

Quantenkommunikation künftig industriell einsetzbar

Neben der Chip-Integration erforschten die Expert:innen im Rahmen von Uniquorn auch neue Anwendungen sowie die Netzwerkfähigkeit der Quantenschlüsselverteilung. In einem innerstädtischen Glasfasernetz in Bristol (UK) etwa wurden verschiedene QKD-Links aufgebaut, um die künftige Verschlüsselung von 5G-Stationen zu testen.

Dieses Netzwerk verfügte über einen neuartigen Controller, der die Leistung der QKD-Links überwachte und die Verbindungen zwischen den Stationen aktiv umschalten konnte, um so unterbrochene Links zu umgehen bzw. zu kompensieren und damit die Resilienz des gesamten QKD-Netzwerks zu erhöhen.

Das Projekt konnte darüber hinaus unter Beweis stellen, dass QKD-Dienste über flexible Glasfasernetze für Haushalte auch der Allgemeinheit zur Verfügung gestellt werden könnten.

Photonenquellen für Massenproduktion

Weiters wurden verschränkte Photonenquellen, die zur Verbindung von weit voneinander entfernten Quantencomputern und Quantenrepeatern von zentraler Bedeutung sind, auf kleinen Polymer-Plattformen realisiert und für die Massenproduktion ausgelegt. Da das Quanteninternet neben QKD auch andere neue Anwendungen ermöglichen soll, wurden darüber hinaus quantengesicherte Methoden für Einmal-Tokens entwickelt, die bei Finanztransaktionen ebenso zum Einsatz kommen können wie im Onlinehandel.

„Dank der Fortschritte im Bereich der photonischen Integration können Systeme zur absolut sicheren Quantenkommunikation einfach in bestehende Kommunikationsgeräte wie etwa Modems integriert werden und bringen damit die Quantentechnologie in jedes Wohnzimmer“, erklärt Hannes Hübel, Koordinator des Projekts Uniquorn und Leiter der Forschungsgruppe Quantum Technologies am AIT (Austrian Institute of Technology). „Das Projekt endet zwar jetzt, wird aber trotzdem weiterleben – denn die meisten Partner werden ihre Forschungen in der nächsten Phase des ‚Quantum Technologies Flagship‘ weiterführen und auch an der Schaffung eines europäischen Quantennetzwerks im Rahmen der EuroQCI Initiative mitwirken.“

Wien testet Quantennetzwerk

In Wien wurden bereits die ersten Schritte in Richtung eines einsatztauglichen Quantennetzwerkes unternommen. Im Rahmen des Projektes „QKD4GOV“, das im KIRAS-Sicherheitsforschungsförderprogramm des BMLRT und der FFG finanziert wird, werden Ministerien und Behörden in Wien mit QKD-Links verbunden und die Technologie unter alltagstauglichen Bedingungen getestet. Die ersten strategischen Standorte verschiedener Behörden sind bereits an das QKD-Netz angebunden.

Der Vollausbau zusammen mit den ersten Demonstrationen von QKD-gesicherter Kommunikation zwischen Sicherheitsbehörden ist für den Herbst geplant.

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(c) Ruiz Cruz
(c) Ruiz Cruz

Zwei Tage lang haben die Entrepreneurship-Verantwortlichen der österreichischen Hochschulen am 13. und 14. Oktober an der Universität Wien und der WU Wien darüber beraten, wie Ausgründungen aus der Wissenschaft leichter gelingen können. Das Entrepreneurship Center Network (ECN), das inzwischen 36 Universitäten, Fachhochschulen und Forschungseinrichtungen verbindet, hat rund um seine sechste Konferenz auch neue Zahlen veröffentlicht: 2025 wurden 530 studentische Startups und akademische Spinoffs an den Partnerhochschulen betreut, ein Jahr davor waren es 457.

Strategiearbeit im Fokus

Auch die Konferenz selbst ist gewachsen. „Als wir 2021 die erste ECN-Konferenz hier in Wien organisiert haben, hatten wir so 25 bis 30 Teilnehmer, und heuer waren über 80 Teilnehmende dabei”, sagt Rudolf Dömötör, Direktor des WU Entrepreneurship Center und Gründer des Netzwerks, im brutkasten-Talk. Statt Keynotes und Workshops gab es heuer Strategiearbeit: In Kleingruppen wurden zuerst die größten Probleme bei Ausgründungen gesammelt, dann ein Wunschzustand formuliert und daraus Maßnahmen abgeleitet.

(c) Ruiz Cruz

Mehr Role Models?

Diskutiert wurde dabei auch, wen das Thema überhaupt erreicht. Sara Matt, Leiterin der Transferstelle Wissenschaft, Wirtschaft und Gesellschaft der Universität Innsbruck, sieht die bisherigen Role Models fast ausschließlich im MINT-Bereich. „Ganz viele helle Köpfe kommen nicht aus der Technik, sondern aus den Geistes-, Sozial- und Kulturwissenschaften. Die muss man auch abholen.“ Und nicht jede Person mit unternehmerischen Fähigkeiten müsse ein eigenes Unternehmen gründen: „Die könnten zum Beispiel Betriebsnachfolgen übernehmen oder in bestehenden Unternehmen Innovation vorantreiben.”

Im Rahmen der Konferenz wurde – in Anwesenheit von Sektionschef Elmar Pichl aus dem BMFWF – auch der neue Ausgründungsrahmen für diese sog. SHAPE-Disziplinen vorgestellt. SHAPE steht für Social Sciences, Humanities and the Arts for People and the Economy, also für Sozial-, Geistes- und Kulturwissenschaften sowie die Künste. Dieser Rahmen ergänzt den 2024 erarbeiteten Ausgründungsrahmen für den technischen und naturwissenschaftlichen Bereich.

Die Frage des Budgets?

Die Ergebnisse der Konferenz treffen auf einen schwierigen Moment. Wie sich das Universitätsbudget in den nächsten Jahren entwickelt, ist offen, mehr Geld wird es nach Einschätzung von Dömötör wohl nicht geben. Die Frage sei, wo gespart werde: bei etablierten Bereichen oder im Transfer, „der noch nicht so etabliert ist und auch keine starke Lobby in Budgetdiskussionen hat”. Das Budget sei deshalb ein Leitmotiv der Konferenz gewesen: „Was können wir tun, um dieses weiterhin zwar größer werdende, aber immer noch zarte Pflänzlein, das in den letzten fünf bis zehn Jahren entstanden ist, zu schützen?”

(c) Ruiz Cruz

Matt beobachtet die Folgen bereits. An einigen Universitäten sei das Personal im Transferbereich zurückgefahren worden. „Das finde ich einen falschen Ansatz, weil gerade jetzt müssen wir darauf achten, Innovation voranzutreiben.” Dass überall gespart werden müsse, sehe sie ein, „aber für die langfristige Sicht eines Wirtschaftsstandortes ist es nicht die richtige Entscheidung, an der Innovation zu sparen”.

Konkret bedauert Matt, dass es im Herbst keine Fellowship-Ausschreibung gab. Eine Handvoll Forscher:innen an ihrer Universität hätte gerne eingereicht. Wenn man in dieser Situation doch die akademische Karriere wähle, sei das nachvollziehbar, weil man es sich auf dem Weg dorthin kaum leisten könne, ein paar Jahre für einen unternehmerischen Versuch liegen zu lassen. Eine bei der Konferenz diskutierte Maßnahme sei deshalb ein Forschungsfreisemester, „damit diese Entscheidung nicht so früh fallen muss: Unternehmertum oder Forscherkarriere”.

Gründen soll in der akademischen Laufbahn zählen

Genau an diesem Punkt setzt der Maßnahmenplan an, den das ECN aus der Konferenz ableitet und Ende des Jahres veröffentlichen will. Gründen soll ein gleichwertiger Karriereweg werden, der auch in der akademischen Laufbahn anerkannt wird. „Kulturwandel bedarf auch der entsprechenden Incentives”, sagt Dömötör. „Wie wird es von meiner Uni gewürdigt, wenn ich gründe? Werde ich nur für die traditionellen Kernaufgaben einer Universität belohnt, Forschung und Lehre, oder wird auch die Third Mission stärker berücksichtigt?” In den letzten Jahren habe es eine positive Entwicklung gegeben, „aber da ist immer noch Luft”.

Der zweite Kernpunkt richtet sich an den Gesetzgeber: Das ECN fordert einen klaren Rechtsrahmen für Ausgründungen im Universitätsgesetz (UG) und im Fachhochschulgesetz (FHG). Dazu kommen österreichweite Standards für IP und Beteiligungen sowie Entrepreneurship Education für alle Studierenden. Die Details sollen im Plan Ende des Jahres folgen.

Verbündete in der Politik?

Unterstützung erhofft sich das ECN aus der Politik. Elisabeth Zehetner, Staatssekretärin für Energie, Startups und Tourismus im Bundesministerium für Wirtschaft, Energie und Tourismus, stellte sich bei einem Kamingespräch den Fragen der Community. Für Dömötör „ein sehr wertschätzendes Signal”. Man nehme aus dem Gespräch mit, „in ihr eine Verbündete zu haben”. Für die Änderungen an UG und FHG, die das ECN anstrebt, ist allerdings nicht ihr Ressort zuständig, sondern das Bundesministerium für Frauen, Wissenschaft und Forschung.

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