Sistemas QKD de Próxima Generación

Resultado esperado:

Esta acción fortalecerá la autonomía estratégica de Europa en comunicaciones cuánticas seguras mediante el avance de las tecnologías QKD centrales y las capacidades de integración. Los resultados esperados incluyen:

• Desarrollo y demostración de sistemas QKD de próxima generación, con un enfoque en la rentabilidad y la integración, con mejoras medibles específicas en uno de los siguientes parámetros o características: (i) tasa de clave (>1 Mbps en distancias metropolitanas), (ii) cobertura operativa de una red a escala regional, >300 km para QKD basado en fibra, incluyendo, por ejemplo, enlaces de campo doble (twin field) y de espacio libre también para segmentos no cableados y para redundancia, (iii) desarrollo y demostración de protocolos criptográficos cuánticos avanzados más allá de QKD con una ventaja de seguridad demostrable sobre los sistemas criptográficos clásicos. Implementación de marcos criptográficos híbridos cuántico-clásicos que combinen QKD y criptografía post-cuántica (PQC), probados en aplicaciones del mundo real claramente definidas.
• Integración de componentes de comunicación cuántica con equipos de red y sistemas de orquestación (por ejemplo, redes definidas por software).
• Validación de la seguridad basada en QKD en casos de uso de alta prioridad más allá de la infraestructura EuroQCI, incluyendo:
  • Monitoreo de infraestructuras críticas (por ejemplo, telemetría de la red eléctrica),
  • Almacenamiento seguro en la nube a largo plazo,
  • Sistemas de control industrial (por ejemplo, transporte, fabricación),
  • Comunicaciones empresariales seguras en múltiples sitios.
• Cadena de suministro europea fortalecida mediante el desarrollo de componentes QKD certificables, estandarizados y escalables.
• Esta acción debe abordar al menos dos obstáculos técnicos centrales definidos en el SRIA 2030 para la comunicación cuántica segura. Estos incluyen desafíos de escalabilidad en los protocolos QKD de próxima generación (por ejemplo, MDI-QKD, DI-QKD) y la integración de QKD con PQC. También se alienta a las propuestas a apuntar a al menos una funcionalidad más allá de QKD en escenarios de preparación y medición (prepare-and-measure) y una en escenarios basados en entrelazamiento, según lo identificado para las futuras redes cuánticas en el SRIA 2030.

Alcance:

La acción debe apoyar la I+D aplicada en sistemas QKD avanzados y su integración en futuras redes de comunicación seguras, evitando la duplicación de los esfuerzos de despliegue de EuroQCI. Las propuestas deben incluir:

• Desarrollo y validación experimental de protocolos y sistemas QKD avanzados tales como:
  • QKD de variables continuas (CV-QKD),
  • QKD independiente del dispositivo de medición o independiente del dispositivo,
  • QKD de campo doble (TF-QKD),
• Diseño e implementación de la integración de QKD en la infraestructura de red clásica y óptica:
  • Compatibilidad con los equipos de red existentes (por ejemplo, routers, switches),
  • Desarrollo de interfaces para plataformas de orquestación SDN/NFV,
  • Gestión de claves seguras compatible con servicios de nivel empresarial.
• Demostración de marcos híbridos QKD-PQC en al menos dos casos de uso realistas y exigentes, con beneficios demostrables sobre las soluciones exclusivamente clásicas.
• Además de las actividades centradas en QKD, la acción también puede abordar esfuerzos de investigación y primera demostración de nuevos protocolos de comunicación cuántica más allá de QKD. Esto incluye el diseño, el análisis de viabilidad y la validación experimental temprana de primitivas cuánticas para la seguridad y la confianza en entornos distribuidos y descentralizados. Estos esfuerzos deben explorar las implicaciones de tales protocolos en las futuras elecciones de hardware y arquitectura y contribuir a la visión a largo plazo de las redes cuánticas, tal como se define en el SRIA 2030.
• Validación del rendimiento de la seguridad mediante puntos de referencia (benchmarks) bien definidos y métodos de verificación que respalden los resultados de los proyectos de certificación cuántica de la UE.
• Desarrollo de componentes de hardware y software QKD interoperables, escalables y certificables…