ERC Starting Grants für Tobias Vogl und Violetta Weger
Forschung, Auszeichnungen |
Insgesamt wurden zehn neue Projekte von Forschenden der TUM mit den renommierten ERC Starting Grants ausgezeichnet. Diese werden jährlich in verschiedenen Kategorien vergeben und sind jeweils mit bis zu 1,5 Millionen Euro dotiert.
Professor Tobias Vogl
Da Streuung und Absorption nur in den untersten zehn Kilometern der Atmosphäre relevant sind, können Satelliten zukünftig Quantenkommunikation über große Entfernungen ermöglichen. Dabei stößt die satellitengestützte Quantenkommunikation jedoch an ihre Grenzen: Die Satelliten nutzen nur schwache Laser, was zu einer geringen Datenrate führt. Zusätzlich kann die Quanteninformation nur nachts übertragen werden. Das Projekt QUCONAT will diese Hürden überwinden. Dafür entwickelt das Team um Prof. Tobias Vogl eine kompakte Einzelphotonenquelle, die gezielt einzelne Lichtteilchen erzeugt und auch unter Weltraumbedingungen funktioniert. Ein besonderer Filter soll ermöglichen, das Quantensignal selbst bei Tageslicht vom Sonnenlicht zu unterscheiden. Außerdem wird dadurch die effektive Datenrate deutlich erhöht. So könnten künftig kleinere Satelliten sichere Quantenverbindungen aufbauen und wichtige Bausteine für ein europäisches Quanteninternet liefern. Auch mobile Systeme für direkte Verbindungen in Städten sind damit denkbar.
Tobias Vogl ist Professor für Quantum Communication Systems Engineering an der TUM School of Computation, Information and Technology.
Professorin Violetta Weger
Quantencomputer stellen die heutige Kryptographie vor eine grundlegende Herausforderung: Viele der mathematischen Probleme, auf denen derzeit eingesetzte Verschlüsselungs- und Signaturverfahren beruhen, könnten durch leistungsfähige Quantencomputer effizient gelöst werden. Deshalb werden derzeit weltweit neue, quantenresistente Verfahren entwickelt und standardisiert. Eine der vielversprechenden Alternativen ist die codebasierte Kryptographie, deren Sicherheit auf schwierigen Problemen aus der mathematischen Codierungstheorie beruht.
Mit ihrem Projekt CODES – Cryptanalysis Of Decoding, Equivalence and Algebraic Structure untersucht Prof. Violetta Weger die mathematischen Grundlagen dieser Sicherheit. Im Mittelpunkt stehen drei fundamentale Probleme: das Decodieren allgemeiner Codes, die Frage, wann zwei Codes äquivalent sind, und das Erkennen verborgener algebraischer Strukturen. Durch das Projekt soll besser verstanden werden, wie schwierig diese Probleme tatsächlich sind und welche mathematischen Eigenschaften für kryptographische Angriffe ausgenutzt werden können. Neue Methoden der Algebra, Codierungstheorie und Kombinatorik sollen so dazu beitragen, die Sicherheit zukünftiger Post-Quanten-Verfahren zuverlässiger beurteilen zu können.
Violetta Weger ist Rudolf-Mößbauer-Tenure-Track-Professorin für Angewandte Algebra an der TUM School of Computation, Information and Technology.