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Wiener wollen Kryptographie-Satelliten ins All schicken

Anton Zeilinger
(c) APA (Markus Leodolter)

Eine Forschergruppe um den Wiener Experimental-Physiker Zeilinger plant einen eigenen Satelliten, der Daten sicher durchs All transportieren soll.

Im wahrsten Sinn des Wortes hoch hinaus möchte der Experimentalphysiker Anton Zeilinger mit seiner Wiener Dependance des Instituts für Quantenoptik und Quanteninformation (IQOQI) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW). Die Räumlichkeiten des Instituts in der Boltzmanngasse in Wien-Alsergrund wurden in dreijähriger Arbeit bei laufendem Betrieb renoviert und heute, Donnerstag, feierlich eröffnet. Wie Zeilinger gegenüber der APA berichtete, laufen derzeit Gespräche über den Bau eines eigenen Satelliten, die Quantenphysiker möchten das Weltall als Experimentierlabor benutzen.

Daten absolut abhörsicher übertragen

Zeilinger hat mit seinen Experimenten mit verschränkten Lichtteilchen (Photonen) und deren Fernübertragung (Teleportation) in den vergangenen Jahren nicht nur in der Fachwelt für Aufsehen gesorgt. Durch das quantenphysikalische Phänomen der Verschränkung bleiben Photonen - und nicht nur die - über theoretisch beliebige Distanzen wie durch Zauberhand miteinander verbunden. Bestimmt man etwa die Polarisation (Schwingungsebene des Lichts) des einen Teilchens, kennt man augenblicklich auch den Zustand des anderen Teilchens.

Mittlerweile wird die Verschränkung auch praktisch eingesetzt, vor allem in der Quantenkryptographie. Damit können Daten - so beteuern die Physiker - absolut abhörsicher übertragen werden.

Nächster Halt: Weltall

Die Distanzen für die Versendung von verschränkten Photonen konnte Zeilinger in den vergangenen Jahren kontinuierlich ausdehnen. Nach erfolgreichen Übertragungen von sogenannten verschränkten Photonen - Lichtteilchen - durch die Wiener Nachtluft im Jahr 2004 ging es auf die Kanarischen Inseln, 144 Kilometern zwischen La Palma nach Teneriffa konnten überwunden werden.

Nachdem Zeilinger schon seit längerem das Weltall als Experimentierlabor anpeilt, meldete er Anfang 2008 einen weiteren Durchbruch. Gemeinsam mit italienischen Kollegen gelang es den Wissenschaftern, einzelne Photonen ins All zu schicken und von einem Satelliten reflektiert zu bekommen. Die Nutzung des Weltraums für Experimente hätten entscheidende Vorteile, ohne störende Luftmoleküle bewegen sich die Teilchen praktisch ungestört. So könnte etwa überprüft werden, ob die Verschränkung - wie von der Theorie vorhergesagt - auch praktisch auf beliebigen Distanzen aufrecht bleibt.

Kooperation mit ESA

Derzeit laufen Gespräche, einen eigenen Satelliten für Quantenkryptographie zu bauen und ins All zu schicken, berichtete Zeilinger. Rund 15 wissenschaftliche Institutionen - darunter aus Kanada, Australien und Japan - wollen sich auf Anregung der Europäischen Weltraumorganisation ESA beteiligen, das Wiener IQOQI soll die Koordination übernehmen. Der Mini-Satellit soll bei Bedarf verschränkte Photonen zur Erzeugung eines Quanten-Schlüssels liefern. Die Planungen laufen, Termine stehen allerdings noch keine fest.

Aufbruch zu neuen Ufern

Neben den schon sehr weit gediehenen Arbeiten zur Quantenkryptographie möchte Zeilinger mit seiner IQOQI-Abteilung aber auch wieder grundlagenwissenschaftliches Neuland betreten. So bergen die Quantentheorien noch viele Geheimnisse und Phänomene, deren Auswirkungen "selbst Physiker immer wieder überraschen", so Zeilinger.

Er möchte unter anderem "Quantenzustände von vielen Photonen" untersuchen - mehr ließ sich der Wissenschafter bezüglich seiner Pläne nicht entlocken. Zu diesem Aufbruch zu neuen Ufern hätte ihn vor allem die Zuerkennung des hoch dotierten "ERC Advanced Grants" bewegt, den er vom Europäischen Forschungsrat (ERC) jüngst bekommen hat. "Der Preis ist für mich ein wahrer Segen, ohne die Zuerkennung hätte ich mich nie hingesetzt und mir etwas wirklich Neues ausgedacht", so Zeilinger. Für weitere Spannung in der österreichischen Wissenschaftsberichterstattung ist offenbar gesorgt.

 

(APA)