Onaftapbaar internet Rotterdamse haven door Delftse quantum technologie
De belanghebbenden in de haven van Rotterdam kunnen deelnemen en profiteren van een onaftapbaar, multi-user quantumnetwerk voor hun kritieke communicatiesystemen.
Verschillende landen experimenteren al met quantumcommunicatie, maar QuTech's spin-off Q*Bird is de eerste die een nieuw type beveiligd kwantumnetwerk inzet dat meerdere gebruikers via een centrale hub met elkaar kan verbinden op een kosteneffectieve en schaalbare manier. Dit zorgt voor een onaftapbare internetverbinding tussen meerdere gebruikers, verspreid over het hele havengebied.
Economische impact
De haven van Rotterdam is een cruciaal industrieel en logistiek knooppunt dat jaarlijks rond de 15 miljoen zeecontainers overslaat, met droge bulkgoederen, natte bulkgoederen (zoals olie) en stukgoed in totaal bijna 500 miljoen ton overslag. De totale economische toegevoegde waarde van de haven vertegenwoordigt 8,2% van het Nederlandse BNP (63 miljard euro) en biedt direct en indirect werk aan meer dan 565.000 mensen.
Het beveiligen van haar communicatiesystemen verbetert de veiligheid van tienduizenden zeeschepen per jaar en het economische verkeer dat daaruit voortvloeit.
De beveiliging van informatieoverdracht via het internet is van cruciaal belang voor elke grote organisatie. Knoeien met informatiekanalen heeft aanzienlijke financiële gevolgen en kan potentieel levensbedreigend zijn.
Het afluisteren van de communicatiesystemen tussen partijen kan leiden tot aanzienlijke financiële verliezen, verstoring van de kritische bedrijfsvoering of fysieke schade. Een quantumcommunicatie-infrastructuur verzekert een onaftapbare verbinding en verbetert de logistieke ketens waarvan Rotterdam deel uitmaakt, en daardoor ook een vitale infrastructuur op het Europese continent.
Speciale quantumsleutel-distributietechniek ontwikkeld door Q*Bird
Eerder heeft een team wetenschappers en ingenieurs van QuTech - een samenwerking tussen de Technische Universiteit Delft en TNO - een alternatieve, onaftapbare methode voor het verzenden van gecodeerde informatie gedemonstreerd. De technologie heeft een zodanig commercieel potentieel dat zij besloten hebben zich van QuTech af te splitsen onder de naam Q*Bird. "Onze technologie is gebaseerd op een speciale implementatie van quantumsleutel-distributie (QKD) die gebruik maakt van een centrale hub om gebruikers die beveiligde communicatie willen uitwisselen met elkaar te verbinden," legt Q*Bird's medeoprichter en directeur Remon Berrevoets uit. "Dat betekent dat het mogelijk is om op een kosteneffectieve manier een quantuminternet te implementeren, schaalbaar voor meerdere eindgebruikers en gebruikmakend van veelal off-the-shelf apparatuur."
Medeoprichter en directeur Ingrid Romijn: "Ons quantum secure communicatiesysteem heeft zich al bewezen met een proof-of-concept bij Nederlandse telecom provider KPN met Cisco hardware en tijdens een testbed bij digitale infrastructuur provider Eurofiber met Juniper hardware. De haven van Rotterdam als launching partner toont het enorme potentieel van onze technologie."
Praktische uitvoering
Als eerste stap zal de centrale hub van het systeem bij Havenbedrijf Rotterdam worden ondergebracht en gebruikers van Portbase en twee of drie andere maritieme logistieke bedrijven die in de Rotterdamse haven zijn gevestigd, met elkaar verbinden. De multi-user mogelijkheden van de centrale hub maken het mogelijk om later binnenvaartschepen en loodsorganisaties aan het netwerk toe te voegen. Te zijner tijd kunnen ook andere eindgebruikers op het systeem worden aangesloten, bijvoorbeeld externe klanten, leveranciers en hulpdiensten.
Een dergelijke opzet maakt het mogelijk om alle eindgebruikers met een veilige, niet af te luisteren verbinding te voorzien. De eerste vier eindgebruikers kunnen later worden uitgebreid tot nog veel meer. De gebruikers zullen sleutels delen die zijn gegenereerd met behulp van quantumtechnologie (en daarom inherent onaftapbaar zijn) en die ze vervolgens zullen gebruiken om berichten te versleutelen met traditionele technologie. De kracht van deze opzet is het gemak waarmee deze kan worden uitgebreid tot veel meer gebruikers, en de relatief lage kosten van uitbreiding. Na voltooiing kan Portbase er zeker van zijn dat er niet is geknoeid met zijn communicatielijn terwijl het verbinding maakt met bijvoorbeeld andere havenautoriteiten.
Nauwe samenwerking
Het Delftse Single Quantum is het eerste Europese bedrijf dat supergeleidende nanodraaddetectoren voor individuele fotonen (SNSPD's) op de markt brengt. Met tien jaar ervaring in de ontwikkeling van hun product zullen zij een belangrijke component leveren voor de centrale hub van het quantum-communicatiesysteem. Op technisch vlak maakt dit project een nauwe samenwerking mogelijk tussen Single Quantum en Q*bird: twee Nederlandse high-tech bedrijven met complementaire expertise en wereldwijde ambities. Door hun krachten te bundelen in dit project zullen zij een krachtige maatschappelijke impact hebben in de regio.
InnovationQuarter heeft meegedacht en meegewerkt aan de uitvoering van dit project, onder andere door het mede opstellen van het Birch rapport. Tijdens de onderzoeksfase zijn verschillende leads naar voren gekomen die dit consortium mede vorm hebben gegeven. Jacqueline Schardijn, Senior Business Developer Digitale Technologie, InnovationQuarter vult aan: "Birch heeft aangegeven dat we kansen in de regio moeten verzilveren door ook als overheden en bedrijfsleven toe te werken naar een werkende communicatie-infrastructuur. Ik heb dan ook met verschillende partijen gesproken die veel belang hebben bij een werkende communicatie-infrastructuur."
Commerciële en Europese implicaties
"Het is een van de doelstellingen van QuTech om technologie te licenseren of spin-offs te baren zodra we technologie hebben die marktrijp is", zegt Kees Eijkel, directeur business development van QuTech. "Q*Bird laat perfect zien hoe wij als onderzoeksinstituut impact creëren: door academische uitdagingen op te lossen, de maatschappelijke implicaties te onderkennen en de technologie beschikbaar te maken voor de wereld."
Directeur van de Quantum Internet Alliance en QuTech groepsleider Stephanie Wehner vult aan: "Delft heeft een unieke positie in de ontwikkeling van het quantum internet. We willen netwerkprototypen en raamwerken bouwen voor een Europees quantum internet. Het werk van Q*Bird is een mooi voorbeeld van de commerciële mogelijkheden die dergelijke netwerken hebben."
Financiering
Het project wordt voor tweederde gefinancierd door het Quantum Delta NL SME programme en voor eenderde door Havenbedrijf Rotterdam.