Von Quantenkryptografie bis Quanteninternet: Die Erforschung der Welt der Quanten verspricht für die Zukunft eine Vielzahl neuer technologischer Möglichkeiten.
Quantencomputer, die gleichzeitig beliebig viele Berechnungen durchführen und so die Welt revolutionieren könnten, sind trotz aller Verlautbarungen der Pressestellen von Universitäten oder der Firma DWave, die solche Geräte für schlappe 10 Millionen das Stück verkauft,weiterhin nicht wirklich in Sicht, und so mancher sieht diesen verfrühten Hype um die Quantenrechner eher kritisch.
So haben beispielsweise vorgestern Wissenschaftler in Österreich und China abhörsicher miteinander telefoniert und damit die erste abgesicherte Videokonferenz zwischen Wien und Peking abgehalten, die mit Hilfe von Quantenkryptografie verschlüsselt war.
Den Quantenschlüssel erzeugte der Satellit QSS
Für die Verschlüsselung der Kommunikation wurde ein Quantenschlüssel benutzt, den der Quantum Science Satellite (QSS) erzeugte. Dieser auch Micius genannte Satellit dient der Übertragung quantenverschlüsselter Nachrichten und war im vorigen Jahr ins All gebracht worden.
Die Technik dahinter
Dieser Satellit erzeugte polarisierte Photonen, die er dann digital kodiert zuerst an die Bodenstation in Österreich schickte. Dort wurden dann die Polarisationszustände gemessen und mit der vom Satelliten gesendeten Reihenfolge stichprobenartig verglichen.
Wenn die Daten voneinander abweichen würden, hätte jemand versucht, die Verbindung abzuhören. Weichen die Messdaten nicht voneinander ab, haben Sender und Empfänger einen Quantenschlüssel. Danach wurde mit der gleichen Methode auch mit der Bodenstation in China ein Schlüssel erzeugt.
Die Videokonferenz lief über das Internet
Beide Quantenschlüssel wurden von dem Satelliten kombiniert und das Ergebnis an beide Bodenstationen übermittelt. Mit dem jeweiligen eigenen und dem kombinierten Schlüssel erzeugten die Bodenstationen dann einen gemeinsamen Schlüssel, mit dem das Quantentelefonat selbst kodiert wurde. Die Videokonferenz an sich wurde völlig normal über das Internet abgewickelt.
„Der erfolgreiche Austausch von quantenverschlüsselter Information zwischen zwei Kontinenten verdeutlicht das enorme Potential dieser durch die Grundlagenforschung ermöglichten Technologie“, kommentierten die österreichischen Wissenschaftler das Experiment. „Ein weltweites und sicheres Quanteninternet rückt damit einen entscheidenden Schritt näher.“
