Erforscht werden soll die Verteilung abhörsicherer Kryptografieschlüssel über Satellit.
Über kurze Distanzen klappt es schon. Quantenphysikalische Phänomene der Verschränkung lassen sich nutzen, um an zwei Orten zeitgleich exakt dieselbe Information zu erzeugen. Die Gesetze der Quantenphysik garantieren dabei, dass niemand diese Information abhören kann. Die für ein globales Netzwerk notwendige Überbrückung größerer Distanzen ist allerdings schwierig: Die Verschränkung ist gegenüber äußeren Einflüssen sehr empfindlich, Photonen gehen verloren.
Im dreijährigen Projekt „Hyperspace“ arbeiten Forschungsgruppen aus Europa und Kanada daher an den Grundlagen für ein transatlantisches Netzwerk zur Quantenkommunikation, das mittels Satelliten funktioniert. „Der Hauptvorteil von einem Satellitenlink ist, dass man damit Tausende Kilometer überbrücken kann, das Signal dabei aber nur wenige Kilometer in der störenden Atmosphäre zurücklegen muss“, erklärt der an der University of Waterloo tätige österreichische Quantenphysiker Thomas Jennewein. Dass das funktioniert, hat dessen Doktorvater, Nobelpreisträger Anton Zeilinger, bereits 2017 in einem aufsehenerregenden Experiment gezeigt: Mittels Satelliten wurde ein quantenverschlüsseltes Videotelefonat mit China geführt.
Über den Dächern von Wien
Am Projekt beteiligt ist auch Marcus Huber von der TU Wien und vom Institut für Quantenoptik und Quanteninformation (IQOQI) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften. Ihm ist es erst kürzlich gelungen, mithilfe mehrdimensional verschränkter Photonenpaare bei Tageslicht einen Quantenschlüssel über eine Distanz von zehn Kilometern über den Dächern Wiens durch die Luft zu übertragen – „Die Presse“ berichtete. (APA/gral)