Nye landvindinger i kvanteteknologi udløser pris

Flere års bemærkelsesværdig forskning og succesfulde eksperimenter med brug af kvanteteknologi til sikker kommunikation udløser Elektroprisen 2024 til Tobias Gehring, som er lektor ved DTU Fysik. Udover hæderen følger 30.000 kroner fra Elektrofondet under Ingeniørforeningen IDA.

Tobias Gehrings forskning i kvantekommunikation har demonstreret, at det er muligt at foretage en sikker fordeling af kvantekrypterede nøgler gennem fiberkabler over distancer på 100 kilometer ved stuetemperatur med en teknologi kaldet kontinuert-variabel kvantenøglefordeling. Det er stort skridt på vejen til at beskytte kritisk infrastruktur mod fjendtlige hackerangreb fra kriminelle grupper eller statslige aktører.

”I den komplekse geopolitiske verdenssituation vi står i, er det afgørende at finde løsninger, der kan modstå fjendtlige angreb og sikre elnettet og anden kritisk infrastruktur. Tobias Gehrings exceptionelle bidrag til kvantekommunikation gør ham til en eksemplarisk rollemodel for det danske ingeniørsamfund”, siger Morten Kirkelund, der er formand for Elektrofondet og til daglig er ansat hos QDevil.

Aflytning og overvågning

41-årige Tobias Gehring er uddannet fysiker i Tyskland, men de seneste ti år har han arbejdet på DTU. Han forklarer, at fremtidens kvantecomputere vil være i stand til at knække den eksisterende algoritmebaserede fordeling af krypteringsnøgler, som i dag sikrer dataoverførsler imod aflytning og overvågning. Når det lykkes, vil døren stå åben til alle data, der er forbundet via internettet.

”Derfor er det afgørende, at vi udvikler en ny krypteringsmetode, der bygger på kvantefysikkens principper. Når vi genererer en unik kvantekrypteret nøgle ved hjælp af fotoner gennem fiberkabler, vil vi med det samme opdage, hvis nogen forsøger at skaffe sig adgang til nøglen. Det er fysisk umuligt at foretage en måling af lys uden at forstyrre signalet. Det vil blive afsløret, allerede mens protokollen kører”, forklarer Tobias Gehring, der i foråret fik publiceret sine resultater i Science Advances.

Kvantekrypteret netværk

Metoden er allerede afprøvet herhjemme i samarbejde med Danske Bank og Energinet, og DTU har nu indledt et pilotprojekt med fem danske ministerier om at skabe et kvantekrypteret kommunikationsnetværk sammen med universiteter og datacentre.

”Forhåbentlig kan vi havde det i drift i slutningen af året. Det handler i bund og grund om at styrke cybersikkerheden, og om at beskytte vitale interesser og kritisk infrastruktur mod fjendtlige angreb. Og det gælder selvfølgelig i endnu højere grad, når kvantecomputerne får deres gennembrud”, siger Tobias Gehring, der understreger, at tidsperspektivet sandsynligvis er 15 år eller mere.

”Det er et kapløb, vi skal vinde. Men allerede i dag kan fjendtlige stater i princippet hacke sig ind i vores kritiske infrastruktur og opbevare data, indtil det bliver muligt at bryde krypteringen med kvanteteknologi”, forklarer Tobias Gehring, som på baggrund af sin forskning har startet to virksomheder om kvantekommunikation.

Priser til studerende

Elektroprisen blev overrakt af Elektrofondets formand ved et arrangement i IDA, hvor der også blev uddelt priser til studerende, der har leveret en lovende indsats inden for det elektrotekniske og elektroniske fagområde.

I år blev der uddelt tre priser til studerende. Den første tilfaldt et trekløver bestående af Bjarke Søkilde Frederiksen, Jonas Henrik Steenberg og Lasse Fuglsang Hjaltelin fra Institut for Elektro- og Computerteknologi ved Aarhus Universitet for deres bachelorprojekt om kortslutningsforhold ved forskellige typer systemjording.

Den anden pris tilfaldt Asger Nyholm fra DTU Wind for et projekt om betingelserne for Power-to-X på Færøerne, og den tredje pris gik til Piotr Samir Saffarini fra DTU for et projekt om elektriske cykler.

Fokus på elektronik

Ifølge Morten Kirkelund er elektropriserne vigtige for dansk ingeniørvidenskab og er med til at sætte fokus på et samfund, der i højere og højere grad bliver baseret på elektronik.

”Det er måske nok softwaren, man som bruger møder først i vores elektroniske enheder. Men elektronikken er en forudsætning for, at softwaren overhovedet kan eksistere. Det gør priserne endnu vigtigere end nogen sinde før, for at fagområdet forbliver synligt og ikke går i glemmebogen hverken politisk eller ved universiteterne. Vi har brug for de elektrotekniske kompetencer for at fortsætte den elektroniske udvikling”, siger Morten Kirkelund.