Verbundprojekt tubLAN Q.0; Teilvorhaben: Technische Universität Berlin - Ein quantengesichertes Campusnetzwerk basierend auf sub-Poissonschen Quantenlichtquellen
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https://doi.org/10.1364/OE.501495
https://doi.org/10.1038/s41699-023-00366-4
https://doi.org/10.1364/AOP.490091
https://doi.org/10.1088/2053-1583/2/2/022001
https://doi.org/10.1038/s41534-024-00811-2
https://doi.org/10.1038/s41467-024-47551-7
https://doi.org/10.1021/acsphotonics.3c00973
https://doi.org/10.1063/5.0241504
https://doi.org/10.1021/acsphotonics.4c01873
https://doi.org/10.1515/nanoph-2024-0519
https://doi.org/10.1364/OPTICAQ.538134
https://doi.org/10.1515/nanoph-2024-0747
https://doi.org/10.1364/PRJ.540127
https://doi.org/10.1038/s41467-026-69995-9
https://doi.org/10.48550/arXiv.2504.15410
https://doi.org/10.48550/arXiv.2512.10073
https://doi.org/10.48550/arXiv.2512.14973
https://doi.org/10.48550/arXiv.2602.06140
https://doi.org/10.48550/arXiv.2603.26651
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Abstract
Im Rahmen des Verbundprojektes tubLAN Q.0 soll ein Demonstrator eines quantengesicherten Mehrparteien-Netzwerkes im Herzen Berlins entstehen, der die Randbedingungen urbaner Kommunikationsinfrastrukturen, wie Kompatibilität zu Glasfasernetzen und Konnektivität zu externen Q-LANs, von Grund auf per Design berücksichtigt. Die Sicherheit der Datenkommunikation wird dabei durch die Implementation geeigneter Protokolle zur Quantenschlüsselverteilung (engl.: quantum key distriubtion (QKD)) ermöglicht, wofür leistungsfähige, festkörperbasierte Einzelphotonenquellen (EPQs) entwickelt und implementiert werden.
Im Rahmen des Teilvorhabens der TUB (TV-TUB) werden die für das Q-LAN erforderlichen QKD-Verbindungen realisiert und hierfür EPQs als kompakte Demonstratoren ausgelegt. Für das Q-LAN selbst wird das Protokoll der Messbauteilunabhängigen (engl.: measurement-device independent (MDI)) QKD angestrebt (Szenario 1). Hierfür werden EPQs auf Basis von Halbleiter-Quantenpunkten (QPs) mit Emissionswellenlängen im Telekom O-Band (1300 nm) eingesetzt. Die Konnektivität zu anderen Q-LANs wird durch eine QKD-Verbindung in freistrahloptischer (FSO) Konfiguration ermöglicht (Szenario 2). Hier soll erstmals das BB84 Protokoll mit EPQs basierend auf zweidimensionalen (2D), atomar dünnen Übergangsmetall-Dichalcogeniden (engl.: transition metal dichalcogenides (TMDCs)) mit Emissionswellenlängen um 800 nm implementiert werden soll.