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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Zwei Personen sitzen an einem Schreibtisch in einem Büro, auf dem ein Laptop, ein Notizbuch und ein Kaffeebecher stehen. Zwischen ihnen sitzt ein glücklicher Golden Retriever, der von einer der Personen gestreichelt wird. Der Hunde im Büro soll den Stress für die beiden Menschen reduzieren.
Hunde im Büro reduzieren der Studie zufolge Stress. (c) Adobe Stock/Lightfield Studios

Stressfaktoren gibt es am Arbeitsplatz viele, einige davon lassen sich aber von Unternehmen selbst lindern. Eine Studie kam nun zu dem Ergebnis, dass durch Hunde im Büro das Stressempfinden aller Mitarbeiter:innen – auch jener ohne eigenen Hund – sinkt.

Büroarbeit als Quelle für Stress

Trotz Home-Office-Regelungen und hybrider Arbeitsmöglichkeiten verbringen mehr als 80 Prozent der 1.000 befragten Angestellten und Studierenden den Großteil ihrer Arbeitswoche im Büro. Dadurch hätten sie eine engere Beziehung zu ihrem Team und eine höhere Produktivität. Aber auch das Stresslevel schätzen viele im Büro höher ein. Das Pendeln zum Arbeitsort, häufige Unterbrechungen oder Lärm werden hier am häufigsten als Stressfaktoren genannt.

Ein Weg, das Stresslevel zu senken, sind der Studie zufolge Hunde im Büro. 64 Prozent der Befragten sind überzeugt, dass Hunde das allgemeine Stressniveau senken. Sie würden die allgemeine Atmosphäre, die Interaktion mit Mitarbeiter:innen und die Arbeitszufriedenheit positiv beeinflussen. In Österreich besitzen laut der aktuellsten Heimtierstudie 17 Prozent der Haushalte einen Hund.

Produktiver durch mehr Pausen

Wer seinen eigenen Hund mit ins Büro nimmt, macht auch automatisch mehr Pausen. Sieben von zehn Hundebesitzer:innen gaben an, mit Hund qualitativ bessere Pausen zu machen und sich danach auch produktiver zu fühlen. Regelmäßige Pausen schützen außerdem vor Haltungsschäden und fördern die Bewegungsmuskulatur – wie brutkasten berichtete.

Arbeitgeber können durch Hunde im Büro auch die Attraktivität ihres Unternehmens steigern. Mehr als die Hälfte der Befragten gab an, dass eine hundefreundliche Umgebung sich positiv auf ihre Loyalität gegenüber ihrem Arbeitgeber auswirkt. 40 Prozent kommen sogar öfter ins Büro, weil Hunde dort erlaubt sind.

Klare Regeln für Hunde im Büro

Wichtig sind bei alldem vor allem klare Richtlinien für Hundebesitzer:innen im Unternehmen. Unter den Befragten gaben 35 Prozent an, einen solchen Leitfaden für Bürohunde an ihrem Arbeitsplatz zu kennen. Hier können zum Beispiel auch hundefreie Zonen festgelegt werden. Der Studienauftraggeber Mars Austria schlägt auch einen “Botschafter für Haustiere” vor, der bei Problemen im Bedarf vermitteln kann. Das Unternehmen gab die Studie bei dem Marktforschungsinstitut iVox in Auftrag.

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