Projektstart: Mobile Quantencomputer

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Der Weg zur Datenkontrolle und digitalen Souveränität

Die Messlatte liegt hoch bei der dritten großen Ausschreibung der Agentur für Innovation in der Cybersicherheit (Cyberagentur): Im Dezember letzten Jahres hat die Agentur die Anforderungen für das Forschungsprojekt „Mobiler Quantencomputer – Quantenprozessoren für den mobilen Einsatz in Verteidigungs- und Sicherheitsanwendungen“ veröffentlicht. Ist die Erforschung von Quantencomputern an sich bereits anspruchsvoll, so sind die Herausforderungen in diesem Projekt noch größer, weil auch die Aspekte Mobilität bzw. schnelle Verlegbarkeit frühzeitig mitzudenken und zu erforschen sind. Als relevante Parameter dafür werden Größe, Gewicht oder Energieverbrauch genannt. „Mobile Systeme sind insbesondere für den Einsatz in Sicherheits- und Verteidigungsszenarien von großem Interesse, da sie nicht auf eine Datenanbindung an ein stationäres Rechen- zentrum mit Quantencomputer angewiesen sind“, so Dr. Roman Bansen, Leiter Quantentechnologien in der Cyberagentur. Im Krisen- oder Verteidigungsfall sei eine umgehende Verlegbarkeit wichtig. Gleichzeitig soll aber auch die Leistungsfähigkeit gegenüber

Der Wettbewerb umdieEntwicklungeinesmobilenQuantencomputers beginnt: Die Cyberagentur hat 15 Teilnehmer für die erste Phase ihres Forschungsprojekts ausgewählt. IRIS² aktuellen Quantenprozessoren signifikant gesteigert werden.

„Uns war bewusst, dass dieses Forschungsvorhaben eine große Herausforderung darstellt“, sagte Dr. Roman Bansen, „daher haben wir ehrlicherweise nicht mit so einer guten Beteiligung gerechnet.“

Aus der EU direkt ins Weltall

Die Europäische Union ist, was die sichere Regierungskommunikation angeht, noch immer sehr abhängig von Anderen Das Programm IRIS² soll das nun ändern und für eine nahtlose digitale Kommunikation der EU-Mitgliedstaaten sorgen.

Die Welt ist geprägt von geopolitischen Spannungen; gleichzeitig werden sowohl die Wirtschaft als auch die Gesellschaft immer digitaler. Das Ergebnis sind massive Bedrohungen der Cybersicherheit. Deswegen bedarf es einer sicheren und widerstandsfähigen globalen Konnektivität – das hat auch das EU-Parlament erkannt und sich für ein Programm für sichere Konnektivität für den Zeitraum 20232027 ausgesprochen.

Im Rahmen des Projekts IRIS² (infrastructure for resilience, interconnectivity and security by satellite; deutsch: Infrastruktur für Resilienz, Interkonnektivität und Sicherheit durch Satelliten) soll mit einem Budget von 2,4 Milliarden Euro ein innovatives, multiorbitales und weltraumgestütztes Konnektivitätssystem errichtet werden, das sowohl Behörden als auch dem Privatsektor Nutzen stiftet. Dafür sollen künftig bis zu 170

EU-eigene Satelliten in niedriger Umlaufbahn die Erde umrunden. Den ersten Vorschlag für eine solche Verordnung zur Entwicklung und Bereitstellung der Satellitenkonstellation legte die EU-Kommission bereits am 15. Februar 2022 vor.

Am 17. November 2022 wurde dann eine vorläufige politische Einigung über den Text erzielt. Die dazu notwendige Infrastruktur soll aus einem Bodensegment und einem Weltraumsegment, also den Satelliten, besehen. Diese sollen im Zeitraum zwischen 2025 und 2027 gebaut und vollumfänglich in Betrieb genommen werden. Als Eigentum der EU sind jedoch auch öffentlich-rechtliche Partnerschaften der Infrastruktur denkbar.

Ziele von IRIS²

Durch diesen sicheren, staatlichen Kommunikationsdienst werden

Besonders positiv wertet er das große internationale Interesse an dem Projekt: Bewerbungen kamen auch aus Österreich, Israel, Großbritannien, Frankreich, aus der Schweiz und den Niederlanden, aus Dänemark und Australien. Das zeige, dass mit dem Thema ein wichtiger technologischer Ansatz verfolgt werde, so Bansen. Im Ergebnis der Evaluierung wurden aus den eingegangenen Bewerbungen 15 Bietergemeinschaften ausgewählt, die nun in die erste Projektphase starten. Diese Bietergemeinschaften umfassen insgesamt 49 potenzielle Haupt- und Unterauftragnehmer, auch sieben akademische Einrichtungen sind beteiligt. Die weiteren Bewerber kommen aus der Industrie, darunter auch mehrere Start-ups.

Wie es weitergeht

Das Projekt ist in vier Phasen untergliedert und wird im wettbewerbsbasierten PCP-Verfahren

(Pre-Commercial Procurement / Vorkommerzielle Auftragsvergabe) durchgeführt. Eine Expertenjury aus Projektmitarbeiterinnen und -mitarbeitern der Cyberagentur sowie externen Fachleuten wird nach der ersten Projektphase die eingegangenen Angebote bewerten und die besten Angebote auswählen. Diese Teilnehmer erhalten dann den Zuschlag für die nächste Projektphase. Pre-Commercial Procurement wird zur Innovationsförderung genutzt. Das Verfahren bietet unter ande- rem den Vorteil, sich nicht in einer zu frühen Entwicklungsphase auf nur eine Lösung festzulegen. Und gerade im Bereich der Quantenprozessoren ist das Rennen noch offen, wie Dr. Roman Bansen erläutert: „Für die physische Realisierung der Qubits eines Quantenprozessors gibt es dabei eine Reihe verschiedener Forschungsansätze, die allesamt Vor- und Nachteile aufweisen“. Obwohl diese Ansätze sehr unterschiedlich weit fortgeschritten seien, ließe sich derzeit noch nicht absehen, welche davon sich durchsetzen werden. Im Verlauf des Projekts solle sich zeigen, inwieweit sich die jeweiligen Systeme für die Entwicklung leistungsfähiger, mobiler Quantencomputer eignen. Am Ende soll ein Laboraufbau eines vollständig mobilen Quantencomputers stehen. Geplant ist, an diesem Tests durchzuführen, erste Versuchsanwendungen zu schreiben und zu erproben. Auf dieser Grundlage sollen in Zukunft leistungsfähige mobile Systeme entwickelt werden.

„Es ist zu erwarten, dass Quantencomputer in absehbarer Zeit das Computing revolutionieren werden“, schätzt Roman Bansen ein, da sie eine Parallelisierung von Rechenvorgängen erlaubten, die für klassische Computer unmöglich sei. Die Geschwindigkeitsvorteile für konkrete Anwendungen seien enorm – etwa für Optimierungen, Simulationen, Analysen großer Datenmengen oder auch in der Kryptografie. nh wichtige Infrastrukturen vernetzt, wodurch intelligente Netze wie Rechenzentren, Gesundheit- und Energienetzwerke gesteuert und kontrolliert werden können. Zudem ermöglicht das Projekt eine vereinfachte institutionelle Kommunikation zwischen Einrichtungen und Organisationen wie Regierungsbehörden, Botschaften oder Europol. Und auch für die Telemedizin birgt das Projekt Potenziale.

Weiter stärkt das Vorhaben das Krisenmanagement und die Überwachung, wodurch nicht nur Fortschritte im Katastrophenschutz und der humanitären Hilfe erzielt werden können, sondern auch militärische Missionen ergänzt sowie Grenzen und abgelegene Gebiete überwacht werden können. Außerdem ist denkbar, dass auch kommerzielle Dienste über die Erdtrabanten erbracht werden; Hochgeschwindigkeits-Breitband-Kon-

Der Abstimmung im Parlament war ein Kompromiss zwischen Unterhändlern der Abgeordneten und der EU-Staaten vorausgegangen – die jetzige Abstimmung galt als Formsache nektivität und nahtlose Konnektivität könnten Lücken in der Kommunikationsabdeckung in der gesamten europäischen Union schließen. Zudem würden so erdgebundene Netze gestärkt. Die Satelliten leisten also einen Beitrag zur Resilienz. Die Ziele von IRIS² sind in fünf Hauptziele gegliedert:

W Verbesserung der Widerstandsfähigkeit der Kommunikationsdienste der Union durch Entwicklung, Aufbau und Betrieb der multiorbitalen Konnektivitätsinfrastruktur, W Beitrag zur Cyberabwehrfähigkeit und operativen Cybersicherheit,

W Verbesserung der sonstigen Fähigkeiten und Dienste des EUWeltraumprogramms, W Förderung der Einführung innovativer Technologien und W Gewährleistung von Hochgeschwindigkeits-Breitbandnetzen und nahtloser Konnektivität in der gesamten EU, Beseitigung von Lücken in der Kommunikationsabdeckung.

Das Projekt wird durch eine sogenannte Mischfinanzierung getragen. EU-Mittel, Mittel aus Mitgliedstaaten und Privatinvestitionen sichern die Finanzierung des Programms. cm eGovernment – Verwaltung digital

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