Bevor die Fernwartung des Roboters im MuQuaNet demonstriert wird, werden Teile des Aufbaus Labor vorbereitet und erprobt.
Aber wie sieht so ein Laboraufbau eigentlich aus? Dies soll im Folgenden anhand der Simulation der Verbindung der MuQuaNet-Standorte INF 3 und ETTI erklärt werden.
Zwischen den Standorten wird eine verschränkungsbasierte QKD-Verbindung bestehen. Hierfür braucht man eine Quelle, die verschränkte Qubits (im konkreten Fall Photonen) erzeugt und zwei Empfängergeräte, mit denen die Qubits gemessen werden können. Die Photonenquelle und ein Empfängergerät werden in Zukunft im INF 3-Gebäude stehen. Das andere Empfängergerät im ETTI-Gebäude.
Im Labor schickt die Photonenquelle die erzeugten Qubits über Glasfaserkabel (das sind die schwarzen dünnen Kabel, die mit den silbernen Steckern an die QKD-Geräte angeschlossen sind) an die Empfängergeräte und die Empfänger handeln auf Basis der gemessenen Qubits einen symmetrischen Schlüssel aus. Hierfür müssen beide Geräte auch klassische Nachrichten austauschen. Da diese Nachrichten allerdings keine vertraulichen Informationen enthalten, reicht hierfür ein öffentlicher, aber authentifizierter Kanal - im Labor werden dafür das gelbe und das schwarze Kabel daneben verwendet.
Wurde erfolgreich ein Schlüssel ausgehandelt, liegt dieser auf den Empfängergeräten zur Abholung bereit. Nun können Endgeräte bzw. Anwendungen diesen abfragen. Im Falle des vorliegenden Laboraufbaus sind dies der Roboter, der später bei Airbus stehen wird, und der Steuer-PC, der später am CODE stehen wird. Die Abfrage erfolgt kabelgebunden (hier: rotes Kabel) und muss physisch besonders gesichert werden, da dieser Kanal nicht mit QKD gesichert werden kann, solange die Endgeräte selbst nicht QKD-fähig sind.
Auf dem Steuer-PC kann nun der Schlüssel verwendet werden, um über einen öffentlichen Kanal (hier: braunes Kabel) verschlüsselt Befehle an den Roboter zu übermitteln. Der Roboter kann diese dann mit seinem Schlüssel entschlüsseln. Der öffentliche Kanal, welcher im Labor noch ein Kabel ist, wird auf der finalen Strecke durch das Universitätsnetz ersetzt, sodass die der Roboter und der Steuer-PC nicht mehr zwingend über ein Kabel verbunden sein müssen.
Die roten Kabel zu ersetzen gestaltet sich schwieriger, da zur Zeit kommerzielle QKD-Geräte noch nicht in Endgeräte integriert werden können. Eine mögliche Lösung für den Roboter wäre es hier das im Projekt entwickelte miniaturisierte Freistrahl-QKD Gerät (Sender) auf dem Roboter zu installieren. Mit seinen ca. 10cm² Umfang fände dies auf der oberen Plattform des Roboters Platz. Dieser Lösung stehen allerdings noch einige Herausforderungen im Weg. So braucht der Roboter eine Sichtverbindung zum Empfänger. Wenn er sich bewegt hat, muss er sich also Richtung des Empfängers drehen und das auf wenige Millimeter genau - immerhin soll das Empfängersystem nicht die Größe einer Sattelitenschüssel haben. Ein so genaues Laser Beam Tracking wurde noch nicht implementiert. Für weitere Herausforderungen siehe QKD Freistrahlstrecke.