Van quantumexperiment naar digitale infrastructuur: waarom Eurofiber inzet op praktische quantumcommunicatie

Marc Hulzebos, Eurofiber.

Die visie vormt de achtergrond van het onlangs geopende Quantum Communication Fieldlab Rotterdam (QCFR), waarvan Eurofiber een van de initiatiefnemers is. De andere partijen zijn Q*bird, Cisco, Inspir8ion en CGI. Waar eerdere projecten vooral moesten aantonen dat quantumveilige communicatie technisch mogelijk is, richt het fieldlab zich nadrukkelijk op de volgende stap: het ontwikkelen van concrete toepassingen, het testen van nieuwe use cases en het voorbereiden van bredere adoptie.

Volgens Hulzebos markeert het fieldlab daarmee een omslagpunt in de ontwikkeling van quantumcommunicatie. “Het fieldlab is een zeer noodzakelijke stap naar veel bredere ontwikkelingen op het gebied van digitale infrastructuren en de beveiliging daarvan, zoals de mogelijkheden van quantumtechnologie voor veilige communicatie.”

Verder kijken dan QKD

Eurofiber behoort tot de voorlopers op het gebied van quantumbeveiligde netwerken. Een eerdere pilot in de Rotterdamse haven bewees dat de technologie Quantum Key Distribution (QKD) niet langer uitsluitend een laboratoriumtechnologie is, maar onder realistische omstandigheden kan functioneren. Daarna volgde de samenwerking met Colt rond een quantumbeveiligde verbinding tussen Amsterdam, Londen en Brussel.

“Secure communications via Quantum Key Distribution is niet het eindspel”, zegt Hulzebos nu. “Er zit veel meer in quantum communications. Meer use cases, meer soorten quantumtechnologie. Bijvoorbeeld entanglement distribution, een kernonderwerp in de ontwikkeling van concrete quantumcommunicatienetwerken.

De infrastructuur van Eurofiber in het fieldlab is illustratief voor haar rol in quantumcommunicatie en -beveiliging met technologie zoals QKD. Het bedrijf ontwikkelt de technologie niet zelf (de gebruikte QKD-technologie is van Q*Bird). Het wil ervoor zorgen dat de onderliggende digitale infrastructuur klaar is, omdat nieuwe toepassingen volwassen genoeg zijn om buiten onderzoeksomgevingen te worden ingezet.

En dat begint eigenlijk nu al, stelt Hulzebos. “Measurement-Device-Independent Quantum Key Distribution is een technologie die qua volwassenheid een zeer praktische toepassing heeft. Daarachter liggen ontwikkelingen die nog minder ver zijn, maar die onze infrastructuur uiteindelijk fundamenteel kunnen veranderen. Stel je voor dat het versturen van qubits over een jaar of vijf of tien jaar net zo normaal is als het versturen van gewone data. Dat een CPU, GPU en Quantum Processing Unit naast elkaar worden gebruikt. Dan moet een netwerk qubits kunnen transporteren. Daar moet je vandaag al over nadenken, niet pas als die situatie werkelijkheid is.”

Niet bang maken voor Q-Day

In vrijwel iedere discussie over quantumtechnologie duikt vroeg of laat het begrip 'Q-Day' op: het moment waarop quantumcomputers krachtig genoeg zouden worden om veel huidige encryptiemethoden te doorbreken. Volgens Hulzebos is dat risico reëel, maar hij vindt de manier waarop er soms over wordt gecommuniceerd weinig constructief.

“De Q-Day-waarschuwing is exemplarisch”, zegt hij. “We weten niet of het één specifieke dag zal zijn of dat het geleidelijk ontstaat. Maar het is een nieuw omslagpunt. Wel blijven wij weg van een apocalyptische boodschap. Dat is niet de juiste toon. Wij richten ons veel liever op de vraag wat we er samen aan kunnen doen dan te wijzen op wat er mis kan gaan.”

Marc Hulzebos (hier in een panel tijdens de lancering van het Quantum Communication Fieldlab Rotterdam, 3e van rechts), ziet een omslag van onderzoek naar praktijk bij quantumbeveiligde communicatie. "Daar kun je vandaag al serieus mee aan de slag."

Volgens Hulzebos begint dit kantelpunt inmiddels breder zichtbaar te worden. Computing en sensoren zijn nog met meer onzekerheid omgeven, maar quantumbeveiligde communicatie is veel concreter. Daar kun je vandaag al serieus mee aan de slag.”

Van losse netwerken naar ecosysteem

Juist daarom verschuift de aandacht volgens Hulzebos steeds meer van afzonderlijke pilots naar de vraag hoe quantumveilige netwerken straks met elkaar gaan samenwerken. De samenwerking met Colt illustreert die ontwikkeling. Waar eerdere projecten draaiden om het realiseren van één veilig quantumverbinding, verschuift de aandacht nu naar interoperabiliteit tussen verschillende netwerken, leveranciers en landen.

“Bij de samenwerking met Colt hebben we de aandacht verlegd naar het uitwisselen van quantumbeveiligde informatie tussen carriers. Hoe gaan quantumnetwerken straks met elkaar interacteren? Dan heb je het over interoperabiliteit tussen netwerken en leveranciers, maar ook over standaarden en protocollen die nog ontwikkeld moeten worden.”

Van innovatie naar adoptie

Volgens Hulzebos verschuift de uitdaging de komende jaren daarom van techniek naar implementatie: de vraag hoe organisaties de technologie daadwerkelijk kunnen inzetten en welke waarde zij daarmee creëren.

“De waarde van innovatie zit in de formule Innovation = Invention × Commercialization, van MIT. Het staat voor: sterke technologie zonder markt, of sterke markt zonder nieuwe waardepropositie, levert geen innovatie van waarde op. Wij geloven dat de waarde van quantumnetwerken en quantumcommunicatie uiteindelijk heel hoog zal zijn.”

Daarbij ziet Eurofiber zichzelf als de partij die de randvoorwaarden creëert om die technologie bruikbaar te maken. “Het kunnen inzetten van Quantum Key Distribution is de eerste praktische uitkomst. Het Fieldlab moet ook bij andere ontwikkelrichtingen de balans aanbrengen tussen invention en monetization. Wij ontwikkelen de technologie zelf niet, maar onze netwerken faciliteren het gebruik ervan. Want wat alle toekomstige use cases gemeen hebben, is dat er een hoogwaardig glasvezelnetwerk onder moet liggen.”

De markt begint te kantelen

Waar Eurofiber enkele jaren geleden nog vooral bezig was om het belang van quantumveilige communicatie onder de aandacht te brengen, merkt Hulzebos dat de belangstelling inmiddels duidelijk toeneemt. Volgens hem begint quantumtechnologie dezelfde strategische positie te krijgen als andere sleuteltechnologieën. “We zien inmiddels tractie in de markt. Een soort kantelpunt waarbij quantum in één adem genoemd wordt met AI en andere sleuteltechnologieën.”

Daarbij verdwijnt volgens hem langzaam ook het idee dat gebruikers de onderliggende technologie zouden moeten begrijpen. “Er is helemaal geen quantum-expertise nodig van een klant. Wij begrijpen hoe QKD samenwerkt met onze netwerken, maar een eindgebruiker hoeft dat niet te weten. Dat betekent dat organisaties straks quantumbeveiligde informatie kunnen versturen zonder te weten wat er op de achtergrond gebeurt.”

Juist dat maakt de stap naar bredere toepassing volgens hem realistischer dan vaak wordt gedacht. Quantumcommunicatie hoeft bestaande netwerken immers niet te vervangen. “Het is echt bolted on, niet baked in. Je zet het erbij en dan functioneert het. Er zijn geen uitgebreide migratiepaden nodig. Bij QKD wordt de communicatie in de verbinding zelf beveiligd. Wat er aan beide uiteinden staat, hoeft in principe niet vervangen te worden. Je hebt natuurlijk wel glasvezel nodig waar fotonen doorheen kunnen, dus koper of coax voldoen niet. En er zijn nu nog afstandsbeperkingen, maar ook daar wordt hard aan gewerkt.”

Een agnostisch netwerk

Er zijn volgens Hulzebos inmiddels al meerdere quantumnetwerken ontwikkeld die ook met elkaar kunnen communiceren. “Onder meer in de overheids- en financiële sector, al kan ik daar nog geen namen bij noemen. Wij zien voor onszelf een rol als onderliggend, agnostisch netwerk voor al die afzonderlijke netwerken. We hebben inmiddels de expertise en ervaring opgebouwd en willen die graag breder inzetten.”

Volgens Hulzebos verschuift de aandacht de komende jaren daarom ook steeds nadrukkelijker naar standaardisatie, certificering en governance. Dat zijn volgens hem uiteindelijk de factoren die bepalen of quantumcommunicatie de stap kan maken naar breed geaccepteerde infrastructuur.

“Je hoort wel eens dat QKD nog te duur zou zijn. Maar als je dat vergelijkt met hoogwaardige encryptie-oplossingen, dan valt dat in de praktijk vaak mee. Onze volgende lakmoesproef is eigenlijk of deze technologie overeind blijft tijdens het proces van certificering en standaardisatie. Grote gebruikers zoals banken en overheidsorganisaties zullen pas echt op grote schaal overstappen wanneer ze weten dat governance- en compliance-vraagstukken zijn afgedekt, of wanneer wetgeving dat van hen vraagt.”

Beginpunt, geen eindpunt

Voor Eurofiber is de opening van het Quantum Communication Fieldlab Rotterdam geen eindpunt, maar juist het begin van een volgende fase. De technische haalbaarheid van quantumveilige communicatie is volgens Hulzebos inmiddels overtuigend aangetoond.

De komende jaren moeten vooral uitwijzen hoe organisaties deze technologie in de praktijk kunnen toepassen, hoe verschillende netwerken veilig met elkaar kunnen samenwerken en hoe quantumcommunicatie kan uitgroeien tot een vanzelfsprekend onderdeel van de digitale infrastructuur. Niet door organisaties te overtuigen met toekomstscenario's, maar door vandaag al te laten zien welke concrete waarde quantumcommunicatie kan toevoegen.