QUADROCS to interdyscyplinarna inicjatywa badawcza ukierunkowana na rozwój technologii nowej generacji w obszarze bezpiecznej komunikacji, świadomości sytuacyjnej w przestrzeni kosmicznej (Space Situational Awareness – SSA) oraz bezpieczeństwa narodowego. Projekt integruje kompetencje z zakresu astronomii, technologii kwantowych, telekomunikacji, sztucznej inteligencji oraz analizy danych w celu opracowania odpornych rozwiązań zdolnych do przeciwdziałania zagrożeniom obejmującym zarówno cyberprzestrzeń, jak i przestrzeń kosmiczną.

Wraz z rosnącą zależnością współczesnych społeczeństw od infrastruktury cyfrowej i usług satelitarnych zapewnienie bezpiecznej i niezawodnej komunikacji staje się strategicznym priorytetem. Celem projektu QUADROCS jest wzmacnianie suwerenności technologicznej poprzez integrację satelitarnych systemów komunikacji 5G/6G, łączy optycznych, komunikacji kwantowej oraz zaawansowanego przetwarzania danych w jednolitą, bezpieczną i odporną infrastrukturę komunikacyjną.

Obszary badawcze

Projekt koncentruje się na kilku wzajemnie uzupełniających się obszarach badawczych:

• Bezpieczne systemy komunikacyjne – integracja technologii komunikacji optycznej, radiowej (5G/6G) oraz kwantowej w celu zapewnienia niezawodnej i odpornej na cyberzagrożenia łączności.
• Technologie kwantowe – rozwój protokołów komunikacji kwantowej, kryptografii kwantowej oraz precyzyjnego transferu czasu i częstotliwości z wykorzystaniem optycznych zegarów atomowych.
• Świadomość sytuacyjna w przestrzeni kosmicznej (SSA/SST) – monitorowanie satelitów, śmieci kosmicznych oraz środowiska okołoziemskiego z wykorzystaniem teleskopów optycznych i radioteleskopów w celu zwiększenia bezpieczeństwa operacji kosmicznych oraz wsparcia procesów decyzyjnych.
• Sztuczna inteligencja i analiza dużych zbiorów danych – opracowanie zaawansowanych algorytmów umożliwiających efektywne przetwarzanie i analizę dużych ilości danych obserwacyjnych oraz komunikacyjnych.
• Bezpieczeństwo narodowe i technologie podwójnego zastosowania (dual-use) – tworzenie rozwiązań znajdujących zastosowanie zarówno w sektorze cywilnym, jak i w obszarze bezpieczeństwa, obejmujących ochronę infrastruktury krytycznej, odporne systemy komunikacyjne oraz technologie kosmiczne.

Współpraca interdyscyplinarna

Projekt QUADROCS skupia 15 naukowców z Uniwersytetu Mikołaja Kopernika reprezentujących różne dyscypliny naukowe:

• Instytut Fizyki – komunikacja kwantowa, kryptografia kwantowa, optyczne zegary atomowe;
• Instytut Astronomii – obserwacje optyczne i radiowe, technologie SSA/SST, systemy radiowe;
• Katedra Informatyki – sztuczna inteligencja, uczenie maszynowe oraz analiza dużych zbiorów danych.

Projekt korzysta również z szerokiej współpracy międzynarodowej oraz dostępu do nowoczesnej infrastruktury badawczej, jednocześnie rozwijając partnerstwa z przemysłem oraz instytucjami publicznymi.

Innowacyjność i znaczenie projektu

Celem projektu jest opracowanie technologii znajdujących zastosowanie zarówno w badaniach naukowych, jak i w praktyce operacyjnej. Integracja systemów komunikacji kwantowej, optycznej i radiowej z zaawansowaną analizą danych pozwoli na rozwój:

• bezpiecznych i odpornych sieci komunikacyjnych,
• systemów ochrony infrastruktury krytycznej,
• technologii zwiększających świadomość sytuacyjną w przestrzeni kosmicznej,
• systemów szybkiego wykrywania zagrożeń cybernetycznych i elektromagnetycznych,
• precyzyjnej synchronizacji czasu i częstotliwości,
• przyszłych satelitarnych systemów komunikacyjnych.

Rezultatem projektu będą nowe rozwiązania technologiczne, własność intelektualna, patenty oraz demonstratory technologii, które stworzą podstawy do realizacji kolejnych krajowych i międzynarodowych projektów badawczo-rozwojowych finansowanych m.in. przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju (NCBR), Unię Europejską, NATO oraz Europejską Agencję Kosmiczną (ESA).

Program badawczy projektu jest zgodny z najważniejszymi europejskimi i międzynarodowymi inicjatywami w obszarze bezpiecznej komunikacji oraz technologii kwantowych. W konsekwencji QUADROCS ma na celu umocnienie pozycji Uniwersytetu Mikołaja Kopernika jako jednego z wiodących partnerów przyszłych europejskich konsorcjów badawczych rozwijających technologie bezpiecznej komunikacji, systemów kosmicznych oraz rozwiązań podwójnego zastosowania (dual-use).