Optische drahtlose Quantensicherheit: Li-Fi und QKD in einem System
Das Projekt QuINSiDa hat im Labor ein optisches Freistrahlsystem demonstriert, das Li-Fi mit Continuous- und Discrete-Variable-Quantenschlüsselverteilung (CV-/DV-QKD) in einer gemeinsamen Architektur kombiniert
Neben der QKD-Übertragung integriert der Aufbau Verschlüsselung, Schlüsselmanagementsystem (KMS) und Monitoring und zielt auf den Einsatz in realen Hochsicherheitsnetzen ohne Glasfaser- oder Funkinfrastruktur. Die Kommunikation erfolgt über eine optische Sichtverbindung, adressiert werden Anwendungen in kritischen Infrastrukturen, Industriecampus, maritimer Vernetzung, Luftfahrt, Automobilumfeld sowie temporären und mobilen Netzen.
Technisch nutzt das System CV-QKD bei 1550 nm, DV-QKD bei 810 nm und Li-Fi im Bereich 850–940 nm. Wellenlängentrennung und optische Filterung ermöglichen den Parallelbetrieb ohne nennenswerte gegenseitige Beeinflussung. Das Post-Processing der QKD-Daten läuft über die Li-Fi-Verbindung, die als einziger klassischer Kanal dient. Ein Pointing/Acquisition/Tracking-Subsystem stabilisiert die Freistrahlstrecke, unterstützt durch Li-Fi-basierte Endpunktlokalisierung und Feedback. Netzwerkmanagement und Telemetrie, etwa über gNMI, sind in QKD-, Li-Fi- und PAT-Komponenten integriert. Fraunhofer IPMS entwickelt und integriert die Li-Fi- und Freistrahlmodule und arbeitet an einem Teleskopaufbau, der perspektivisch Glasfaserverbindungen zwischen QKD-Komponenten ersetzt und ein vollständig drahtloses QKD-over-Li-Fi-Szenario ermöglicht.
