Zusammenfassung

Die jüngsten Durchbrüche in der Verteilung von Quanteninformationen und hochpräzisen Zeit- und Frequenzsignalen (T&F) über Langstrecken-Glasfasernetze bieten ein transformatives Potenzial für physikalisch sichere Kommunikation, die Widerstandsfähigkeit der Zeitinfrastruktur (wie sie Global Navigation Satellite Systems (GNSS) unterstützt) und die grundlegende Physik. Bis heute sind diese Fähigkeiten auf isolierte Testumgebungen beschränkt, wobei Quanten- und T&F-Signale beispielsweise in Deutschland nur wenigen Institutionen zugänglich sind.

In diesem White Paper schlagen wir das QTF Backbone vor: eine dedizierte nationale Glasfaserinfrastruktur in Deutschland für die vernetzte Verteilung von Q-Uantum– und T&F-Signalen mittels Dark Fibres und spezialisierter Hardware. Das QTF-Backbone ist als vierphasige Einführung über zehn Jahre geplant, um einen skalierbaren, nachhaltigen Zugang für Forschungseinrichtungen und die Industrie zu gewährleisten.

Das Konzept baut auf erfolgreichen Demonstrationen der Zeit- und Frequenzverteilung bei hohen Technologiebereitschaftsniveaus (TRLs) in ganz Europa auf, darunter PTB–MPQ-Verbindungen in Deutschland, REFIMEVE in Frankreich und das italienische LIFT-Netzwerk. Das QTF-Backbone wird transformative Forschung und Entwicklung (F&E) ermöglichen, ein landesweites QTF-Ökosystem unterstützen und den Übergang von Innovation zur Implementierung sicherstellen.

Als nationales und europäisches Zentrum wird es Deutschland und Europa an die Spitze des Quantennetzwerks sowie des T&F-Transfers positionieren.