Klar til Q-day: Danmark, Sverige og Polen forbindes med 1.240 kilometer kvantesikret netværk

Hvad sker der, når kvantecomputere bliver kraftige nok til at gennembryde de krypteringsmetoder, som i dag beskytter vores digitale kommunikation lige fra forskningsdata til finansielle oplysninger og kritiske infrastruktur?  Det mulige fremtidsscenarie bliver populært omtalt som Q-day, og over hele Europa arbejder myndigheder, forskere og andre aktører på at etablere såkaldt kvantesikre kommunikationsnetværk, hvor kvanteteknologi blandt andet bruges til sikker udveksling af de kryptografiske nøgler, der beskytter kommunikationen.

Hvis teknologien skal kunne beskytte kommunikation på tværs af Europa, er det imidlertid ikke nok, at hvert land har sit eget netværk. De nationale infrastrukturer skal også kunne forbindes og fungere sammen på tværs af landegrænser, og den udfordring er omdrejningspunktet for et nyt europæisk projekt kaldet QCI.dk-Cross Border (QCI.dk-CB).

I løbet af de kommende tre et halvt år skal projektpartnerne etablere omkring 1.240 kilometer kvantesikret kommunikationsinfrastruktur mellem Danmark, Sverige og Polen. Projektet samler forskere, nationale uddannelses- og forskningsnet, myndigheder og private aktører fra de tre lande, og koordineres af DeiC.

”QCI.dk-CB er et unikt projekt, der samler stærke aktører, herunder universiteter, myndigheder, private virksomheder og den bredere offentlighed. Det overordnede mål er at imødegå fremtidens udfordringer med datasikkerhed. Sammen vil projektpartnerne bringe de lovende kvanteteknologier i anvendelse ved at etablere et interoperabelt, kvantesikret netværk, der skal styrke den digitale suverænitet på tværs af EU’s medlemslande,” Martin Bech, chef for DeiC Forskningsnettet og koordinator for QCI-projektet.

Kvantesikker kommunikation på tværs af landegrænser

QCI.dk-Cross Border indgår i den europæiske satsning European Quantum Communication Infrastructure (EuroQCI) som skal opbygge et fælles netværk til kvantesikker kommunikation på tværs af EU. Det sker gennem nationale og grænseoverskridende netværk på jorden, som på sigt skal suppleres med kvantekommunikation via satellitter. Danmark deltager allerede i EuroQCI gennem det nationale projekt QCI.DK, som blandt andet har etableret et kvantesikret netværk mellem en række danske ministerier og offentlige myndigheder. Med QCI.dk-Cross Border er næste skridt at forbinde de nationale netværk på tværs af landegrænser.

Netværket bygger blandt andet på Quantum Key Distribution (QKD), en teknologi, der bruger kvantefysikkens egenskaber til sikker udveksling af kryptografiske nøgler. I QCI.dk-Cross Border skal QKD bruges over længere afstande og på tværs af nationale netværk.

Forbindelserne mellem Danmark, Sverige og Polen skal blandt andet gå gennem undersøiske fiberkabler. Projektet skal dermed samtidig teste, hvordan kvantesignaler kan sendes gennem fibre, der også bruges til almindelig datatrafik.

”I løbet af projektperioden vil vi bruge den nye teknologi til at etablere robust kommunikation mellem de tre lande og dermed sikre den digitale kommunikation. Kortlægning og inddragelse af interessenter er en central del af projektet, og derfor vil vi involvere en så bred brugergruppe som muligt og inddrage værdifulde input fra både brugerne, fagmiljøet og den bredere offentlighed.”, Martin Bech.

Fra land og hav til rummet

Det europæiske EuroQCI-netværk skal på sigt ikke kun forbinde landene via fiberkabler på land og under havet, men også via satellitter, som skal gøre det muligt at udveksle kvantenøgler over større afstande.

Her skal QCI.dk-Cross Border samarbejde med NordicQCI, et parallelt europæisk projekt, der bygger kvantesikre forbindelser mellem Sverige, Finland og Estland. Som en del af NordicQCI etableres en optisk jordstation i Stockholm – et teleskopbaseret anlæg, der kan sende og modtage optiske signaler mellem jorden og satellitter. Jordstationen skal blandt andet bruges til kommunikation med EAGLE-1, en europæisk satellit udviklet til at demonstrere Quantum Key Distribution fra rummet.

DeiC koordinerer projektet

DeiC koordinerer QCI.dk-Cross Border og har ansvar for projektledelse, kvalitetssikring og den overordnede sikkerhed. Derudover står DeiC for dele af installationen og driften af netværket i Danmark og Sverige og leder arbejdet med at sikre, at infrastrukturen kan videreføres, når projektet slutter.